Analyse et commande d'une famille de robots manipulateurs à structure parallèle et redondante

摘要

Nous presentons une nouvelle architecture parallele a trois degres de liberte en translation, destinee a des taches rapides, dont un prototype a ete realise au CERT (SPEEDy-Robot-MANipulator). Ses deux principales particularites sont d'une part sa structure mecanique legere et parallele, d'autre part une redondance dans les actionneurs, qui permet d'optimiser le temps de parcours grâce a un choix judicieux de la commande. Les principaux problemes lies a la commande d'un nouveau robot sont etudies. Dans un premier temps, les modeles geometrique, cinematique et dynamique de ce robot a chaine complexe sont etablis, permettant alors de determiner toutes les configurations singulieres. Le probleme de la gestion de la redondance se pose ensuite. Plusieurs criteres maximisant l'acceleration sont analyses, notamment celui base sur le concept de masse equivalente. Puis, une commande pseudo-optimale est etablie, optimisant les criteres precedents. Enfin, l'architecture generale de commande est definie et les lois de pilotage articulaire sont implantees afin de resoudre les problemes de couplage. Des resultats experimentaux sont obtenus a partir d'une manipulation.