Thèse : Commande des robots parallèles à câbles avec actionneurs embarqués

Soutenance de thèse : Imane KHAYOUR

Titre : Commande des robots parallèles à câbles avec actionneurs embarqués

Équipe : AVR

Résumé : Les robots parallèles à câbles présentent plusieurs avantages par rapport aux robots parallèles classiques. En raison de la faible masse des câbles, qui remplacent les corps rigides, la masse à déplacer par le robot est plus faible. Par conséquent, ces robots manipulateurs permettent d’atteindre des vitesses et accélérations élevées et de couvrir un espace de travail plus important. Les robots parallèles à câbles sont également plus facilement reconfigurables et moins coûteux.
En contrepartie, la flexibilité des câbles dégrade les performances en termes de précision et de temps d'établissement. Il est donc nécessaire d'atténuer les vibrations induites par la faible rigidité de l’effecteur actionné par câbles.
L'élasticité des câbles réduit également la bande passante des efforts qu'ils peuvent transmettre. En effet, plus les câbles sont longs ou composés d'un matériau élastique, plus la longueur de câble à enrouler pour générer une force donnée est grande. Cette bande passante réduite des enrouleurs des câbles limite les performances des robots parallèles à câbles. Elle ne permet pas de rejeter efficacement les vibrations et de suivre des trajectoires dynamiques et rapides par l'action seule des enrouleurs des câbles.
Dans cette thèse, on propose d'embarquer sur la plateforme différents types d'actionneurs additionnels pour améliorer la dynamique du robot. Ces actionneurs sont dotés d'une bande passante plus élevée que celle des enrouleurs des câbles. Une commande prédictive optimale est proposée pour distribuer à la fois les efforts des câbles et des actionneurs embarqués contribuant au mouvement du robot.
Des expérimentations, menées sur deux prototypes de robots parallèles à câbles, valident l'approche et évaluent les performances de l'amortissement actif des vibrations et du suivi de trajectoire.

Les membres du Jury sont :

• MARCHAND Nicolas, Directeur de recherches, GIPSA-lab, Université Grenoble-Alpes
• BOUTAYEB Mohamed, Professeur, CRAN, Université de Lorraine
• GOUTTEFARDE Marc, Directeur de recherches, LIRMM, Université de Montpellier
• CUVILLON Loïc, Maître de conférences, ICube, Université de Strasbourg
• DURAND CHAMONTIN Sylvain, Maître de conférences, ICube, INSA Strasbourg
• GANGLOFF Jacques, Professeur, ICube, Université de Strasbourg

La soutenance aura lieu en français le Mardi 28 Septembre 2021 à 9h, en distanciel.

Mots-clés : robots parallèles à câbles, actionneurs embarqués, propulseurs, commande prédictive, suivi de trajectoire, amortissement actif de vibrations, dynamique de robots manipulateurs.