Le document présente le développement d'un robot parallèle de type translateur, en se concentrant sur son analyse mécanique et les méthodes de commande. L'étude aborde également les objectifs du projet, les résultats des simulations, et les perspectives d'amélioration des chaines passives et de la conception. La conclusion évoque des solutions pour réduire le débattement et optimise la capacité de charge du robot.

1. Plateforme de manipulation - Aspects
mécaniques et commande d'un robot
parallèle
Renaud HENRY
Enseignant tuteur : Marc ARSICAULT
Master 2 Mécatronique et
Microsystèmes
UFR Besançon
2010/2011

2. ∗ Introduction
∗ Présentation de l’institut
∗ Présentation du Robot
∗ Objectifs du Projet
∗ Etudes réalisée
∗ Le débattement
∗ L'espace de travail du robot
∗ Conclusion
∗ Perspectives
∗ Remerciement
Sommaire
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3. ∗ Développement d’un robot parallèle de type translateur
∗ Poursuite d’étude
∗ Contribution :
∗ Etude mécanique
∗ Commande
∗ Focalisation :
∗ Etude mécanique
Introduction
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4. ∗ Date de création : 1er Janvier 2010
∗ Composition :
∗ Six laboratoires poitevins des Sciences Pour l’Ingénieur et de
la Physique
∗ Laboratoire de combustion et détonique
∗ Laboratoire d’études aérodynamiques
∗ Laboratoire d’études thermiques
∗ Laboratoire de physique des
∗ Laboratoire de mécanique et physique des matériaux
∗ Laboratoire de mécanique des solides
∗ Effectifs : 544 personnes
∗ Le budget annuel : 23,6 M€
Présentation de l’institut Pprime (1/3)
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5. ∗ 3 départements :
∗ Physique et Mécanique des Matériaux
∗ Fluides, Transferts et Milieux Réactifs
∗ Génie Mécanique, Structures et Systèmes Complexes
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Présentation de l’institut Pprime (2/3)

6. Département : Génie Mécanique, Structures et Systèmes Complexes
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Présentation de l’institut Pprime (3/3)

7. Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 7
Présentation du robot (1/2)
∗ Robot parallèle translateur
∗ 3 chaines actives : Mise en translation
∗ 2 chaines passives : Arrêt des rotation
2009 2010

8. Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 8
Présentation du robot (2/2)
∗ Commande couplée
∗ Chaines actives
∗ Crée le mouvement
∗ Crée des glisseurs
∗ Chaines passives
∗ Arrête les rotations

9. ∗ Aspects Mécaniques :
∗ Réduire le débattement
∗ Analyse :
∗ Cinématique
∗ Conception mécanique
∗ Constructions mécaniques
∗ Analyser l’espace de travail
∗ Efforts
∗ Cinématique
∗ Aspects commandes :
∗ Commander en Position
Objectifs du Projet
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10. ∗ Objectif :
∗ Identifier l’origine du débattement
∗ 3 Axes de recherches :
∗ Cinématique
∗ Etude publier
∗ Simulation SolidWoks
∗ Conception mécanique
∗ Constructions mécaniques
Analyse du débattement (1/3)
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11. ∗ Conception mécanique :
∗ Absence de documentions
∗ Rapport déplacement/force important
∗ Constructions mécaniques :
∗ Visserie importante
∗ Roulement rotule
Analyse du débattement (2/3)
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12. ∗ Conclusion
∗ Problème interne
∗ Causes multiples
∗ Solutions curatives insuffisante
∗ Solution mise en œuvre :
∗ Conception monobloc
Analyse du débattement (3/3)
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13. ∗ Objectifs:
∗ Aider au dimensionnement
∗ Caractériser le robot
∗ Stratégie de l'étude :
1. Analyser les besoins de l'étude
2. Calculer et déterminer les modèles à utiliser ainsi que
leurs hypothèses.
3. Réaliser l'algorithme du programme
4. Présenter les résultats
5. Analyser les résultats
Analyse de l’espace de travail (1/10)
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14. ∗ Les repères
∗ Cartésien
∗ Chaines actives
∗ Chaines passives
Analyse de l’espace de travail (2/10)
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∗ Moments
∗ Statique
∗ Pseudo-Statique
∗ Forces
∗ Actionneurs
∗ Pseudo-Statique
∗ Charge utile

15. Pas de calcul
Analyse de l’espace de travail (3/10)
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Tableau
10 Minutes 4 heures
Graphiques
Algorithme :
8 Mo
13 Go
Python Matlab

16. ∗ Données générées :
∗ 80 graphiques 3D
∗ 32 histogrammes
∗ Données traitées
∗ 36 graphiques 3D
∗ 20 histogrammes
Analyse de l’espace de travail (4/10)
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∗ Analyse des résultats
∗ Formes des espaces
∗ Charge utile du robot
∗ Moments trouvés

17. ∗ Analyse des résultats
∗ Formes des espaces
Analyse de l’espace de travail (5/10)
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Espace cartésien
Espace des
actionneur
Espace des
chaines passives

18. 50 100 150 200 250 300 350 400
0
200
400
600
800
1000
1200
Forces Fg en N
effectitfdesclasses
Figure 320 : histogramme Forces Fg en N 100-0prcentValue dans l espace Cartésien
∗ Analyse des résultats
∗ Charge utile
∗ 10 Kg a vide
∗ 5 Kg avec préhenseur
Analyse de l’espace de travail (6/10)
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histogramme

19. Analyse de l’espace de travail (7/10)
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∗ Analyse des résultats
∗ Moments trouvé
∗ Sur X :
Moment sur X
statique
Moment sur X
Pseudo-statique
∗ Nul pour X=0
∗ Asymétrique
∗ < 16.5 N.m
(estimation)

20. Analyse de l’espace de travail (8/10)
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∗ Analyse des résultats
∗ Moments trouvé
∗ Sur Y :
Moment sur Y
statique
Moment sur Y
Pseudo-statique
∗ Nul pour Y=0
∗ Asymétrique
∗ < 16.5 N.m
(estimation)

21. Analyse de l’espace de travail (9/10)
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∗ Analyse des résultats
∗ Moments trouvé
∗ Sur Z :
Moment sur Z
statique
Moment sur Z
Pseudo-statique
∗ Négligeable

22. Analyse de l’espace de travail (10/10)
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Norme des moments
statique
Norme des moments
Pseudo-statique
∗ Statique
∗ Symétrique
∗ Pseudo-statique
∗ homogène
∗ Analyse des résultats
∗ Moments trouvé
∗ Norme:

23. Conclusion
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∗ Projet :
∗ Effort de la nacelle confirmé
∗ Nouvelle architecture des
chaines passives
∗ Personnelle
∗ Stage axé mécatronique
∗ Méthode de recherche
d’informations

24. Perspective
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∗ Etude mécanique des chaines passives
∗ Statique : Déformation
∗ Dynamique : Commande
∗ Instrumentions du robot
∗ Débattement
∗ Commande
∗ Modélisation
∗ Identification
∗ Implémentation
Merci pour votre attention !

25. Des questions ?
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