Développement d'un logiciel d'aide à la conception pour les robots quadrupèdes

Ce mémoire présente une approche pratique pour aider à la conception mécanique de robot marcheur utilisant des modèles cinématiques et dynamiques et des tâches à effectuer. Cela permet d'améliorer la conception mécanique du robot marcheur et de valider en partie la faisabilité des composantes. Le logiciel se compose de trois modules de calcul: le terrain, la mécaniques et la démarche. Ces modules permettent de faire l'optimisation du dimensionnement en tenant compte des contraintes physiques du robot et de la tâche à effectuer. Le logiciel a été appliqué au design d'un prototype de robot marcheur. Les résultats ont été comparé avec d'autres outils de conception tels que Working Model. L'utilisation d'un plan d'expérience a fait ressortir quelques règles générales de conception. Ces travaux démontrent que, pour la plupart des paramètres de conception, les critères de performance n'évoluent pas de façon uniforme sur l'ensemble du plan d'expérience. L'analyse reste tout de même essentiels

Contrôle de la démarche de Headus robot quadrupède dynamique

Les robots marcheurs font l'objet d'études depuis moins de 25 ans seulement. La revue de littérature contenue dans ce mémoire effectue un survol du problème de la démarche si complexe et des techniques de contrôle associées. La méthode présentée dans cet ouvrage concerne une partie du problème de la démarche, soit l'asservissement des membres du robot. Le contrôleur est basé sur un modèle dynamique. À partir d'une trajectoire assignée, une commande de couple pré-calculé est appliquée au modèle pour calculer les efforts nécessaires pour produire le mouvement du corps et des pattes. La répartition de ces efforts au niveau des articulations est effectuée par un calcul matriciel nommé pseudo-inverse. Dans l'approche proposée, la résolution de la dynamique inverse est simplifiée par deux transformations. La première effectue un changement de coordonnées, ce qui permet de contrôler le robot dans l'espace de travail. La deuxième est basée sur l'hypothèse que les pattes touchant le sol portent le robot et sont considérées sous contraintes. Ceci permet de réduire le modèle et de prendre en charge chaque configuration de patte à savoir si elles sont en contact avec le sol ou non. En somme, cette approche permet de simplifier la conception du contrôleur, réduit le temps de calcul et la complexité du programme. La simulation et l'expérimentation en temps réel sur le robot prototype Haedus ont permis de valider la méthode présentée