Dual-Arm control strategy in industrial environments

摘要

Le besoin grandissant de flexibilite en milieu industriel conduit a reconsiderer la maniere dont les robots sont utilises dans de tels environnements. Il s'ensuit que la relation entre l'homme et les machines doit evoluer au profit d'une plus grande proximite, en leur permettant de partager un espace de travail commun et d'interagir physiquement.Dans cette optique, cette these a pour objectif de contribuer au controle de robots bi-bras a des fins collaboratives dans un contexte industriel. Pour ce faire, nous proposons une approche de controle cinematique reactif basee sur une loi de controle en admittance. Celle-ci permet une manipulation d'objets securitaire en collaboration physique avec des operateurs humains. Le controleur resout un probleme d’optimisation quadratique (QP) afin de trouver le deplacement articulaire permettant de satisfaire la commande specifiee dans l'espace de la tâche, ceci tout en respectant un ensemble de contraintes (e.g. limites articulaires, evitement de collision).La resolution cinematique peut etre adaptee afin de generer des solutions parcimonieuses au niveau des vitesses articulaires, ce qui signifie qu'un nombre minimal d'actionneurs est active pour assurer la realisation de la tâche. Cela induit un comportement potentiellement plus sur dans un environnement evolutif partage avec des individus.Les plateformes bi-bras comprennent parfois des extensions (par exemple, une base mobile, un torse articule, etc.). Dans cette these, nous presentons une methode hierarchique originale pour le controle de systemes multi-robots.Une implementation open source du travail, acrfull {rkcl}, a ete developpee. Cette librairie rassemble tous les composants decrits dans cette these et peut etre facilement configure pour inclure de nouveaux robots. Tout au long des developpements, des validations experimentales ont ete effectuees sur le cobot mobile a deux bras BAZAR.