Conception, réalisation et implantation d'un contrôleur pour un robot modulaire

Ce projet vise la réalisation d'un prototype pour la commande et le contrôle des robots modulaires hyper redondants. Il s'agit particulièrement de faire la conception, la réalisation et l'implantation de la partie électronique nous permettant d'interagir correctement avec le robot. La réalisation de ce projet passe avant tout, par une étude des machines à courant continu utilisées comme actionneurs et leurs asservissements du couple qui représente la grandeur de commande ainsi qu'une étude des systèmes numériques tels que les DSP et les microcontrôleurs pour l'intégration des algorithmes développés au cours de ce projet, à savoir les protocoles de communications séries et parallèles, les boucles de régulation, les conversions analogiques numériques, l'algorithme de génération de trajectoire et les programmes de capture de position. Ce travail nous permettra une communication plus flexible avec les robots. D'autres recherches qui sont, à ce jour, théoriques, pourront être validées expérimentalement

Commande de robots manipulants un objet en temps réel

Ce rapport présente un algorithme de commande position pour une structure robotique saisissant un objet. L'algorithme de commande adaptative de Slotine et Li est employé pour réaliser un contrôleur de position adaptatif à la variation des masses des liens pendant les mouvements sans contraintes. Cette loi de commande est composée d'une anticipation et d'un retour à un régulateur proportionnel dérivatif (PD). L'anticipation est construite à partir du modèle de la dynamique inverse du robot, et le contrôleur PD est implanté en conditionnant les vitesses et les accélérations articulaires. De plus, un contrôleur de position proportionnel dérivatif fût implanté en temps réel sur la plate-forme QNX. Les paramètres du contrôleur ont été ajustés pour minimiser les erreurs de la poursuite de trajectoire. L'implantation en temps réel est basée sur les macro-fonctions de la carte d'encodeurs S626 de Sensoray et de la carte PCIDCC5-P de ICS pour l'envoi du signal de commande PWM. Aussi, un planificateur de trajectoires articulaires, à partir des trajets cartésiens rectilignes, a été développé à l'aide de la méthode de la déviation bornée (Bounded Deviation Method) de Taylor et en exploitant les outils les plus récents y compris les techniques des matrices creuses (Banded Diagonal Matrix). Les résultats de simulation de la commande adaptative appliquée au robot US Maker 100, qui démontrent la stabilité et l'efficacité du contrôleur conçu, sont représentés dans un environnement graphique développé dans le cadre de ce projet. Cette interface permet à l'usager de définir les trajectoires désirées dans l'espace cartésien, modifier les paramètres de contrôle et visualiser le mouvement