SlideShare une entreprise Scribd logo
Cours de robotique
                        fondamental



                   David.Daney sophia.inria.fr


                     Projet Coprin
                 INRIA Sophia Antipolis




D. Daney INRIA           Cours Robotique         200x   1 / 165
Outline
 1   Introduction
        Historique
        Les robots
        Domaines d’expertises
        Domaînes d’applications

 2   Représentation des transformations et des mouvements rigides
       Notion de degrés de liberté
       Un exemple simple
       Représentation des transformations rigides

 3   Les manipulateurs
       Notion de liaisons
       Les chaînes cinématiques
       Les robot séries
       Les robots parallèles

 4   Les modèles des robots manipulateurs
       Le Modèle Géométrique Direct/Inverse
       Les Modèles Cinématiques Direct/Inverse
       Le Modèle Statique
       Les Modèles Dynamiques

 5   Notions complementaires des robots




       D. Daney INRIA                              Cours Robotique   200x   2 / 165
Être artificiel et corvéable :


                                 Il y a 4000 ans, Talos, l’homme de
                                 cuivre, option catapultes et lance
                                 flamme. Le Dieu Héphaïtos l’a forgé et
                                 offert au roi Minos en Crète pour
                                 défendre cette île des envahisseurs.
                                 Selon le chant XVIII de l’Iliade (Homère,
               Talos             IXe siècle avant J.C.) Héphaïstos
                                 (Vulcain) fut le premier fabricant de
                                 créatures artificielles "techniques".
                                 Mythe de Pigmalion, jeune roi de
                                 Chypre, un homme "crée" la vie.
                                 384-322 av JC Aristote, Machines pour
                                 accomplir nos tâches


             Aristote

     D. Daney INRIA      Cours Robotique                          200x   3 / 165
Les premières réalisations
Avant IXèmes siècle (entre mythe et réalité):


                                                 En Égypte, mâchoire articulé d’un
                                                 masque Anubis, le bras de Amon
                                                 bouge pour designer le nouveau
                                                 pharaon.
                                                 Ctébios et Heron d’Alexandrie,
                                                 fontaines avec des figures animées
                                                 et des oiseaux qui chantent.
                                                 Systèmes hydrauliques ou
                                                 pneumatiques (270 av. J-C).
                                                 Champs d’application : ludique, mais
                                                 pourquoi pas militaire
                                                 En Chine, les sphères armillaires
                                                 équatoriales (assemblage d’anneaux
                                                 ou de globes figurant les
          Automate, Heron                        mouvements célestes) de Guo
                                                 Shouchang (52 av. J-C)


       D. Daney INRIA                 Cours Robotique                         200x   4 / 165
Les premiers automates (Horloges et fontaines)
IXèmes - XIIIèmes siècle:



                                           809, le sultan Haroun Al-Rachid offre
                                           à Charlemagne le premier automate
                                           mécanique (horloge).
                                           fin 12ième, les fontaines d’Al-Jazari
                                           pour le confort de l’homme. (système
                                           pouvant nous rappeler la chasse
                                           d’eau de nos toilettes)
                                           1193-1280 L’évêque Albert le Grand
                                           aurait passé trente ans à construire
                                           un robot fait de métal et de bois que
                                           son élève, le futur saint Thomas
                                           d’Aquin, persuadé que cela avait
                                           quelque chose à voir avec le démon,
                                           envoya au feu
          Fontaine, Al-Jazari


       D. Daney INRIA           Cours Robotique                          200x      5 / 165
Les premiers automates (Horloges et fontaines)
XIIIèmes - XVIIèmes siècle:

                                         13ième-15ième Automates
                                         mécaniques, hydrauliques etc. En
                                         1350, on a érigé sur la Cathédrale de
                                         Strasbourg un coq mécanique qui
                                         battait ses ailes et chantait tous les
                                         jours à midi. Les jacquemarts, ces
                                         figurines frappant les heures en
                                         enchaînant toutes sortes de
                                         mouvement.
                                         1496-1499 La tour de l’horloge,
                                         Venise.
                                         1452-1519 Léonard de Vinci
                                         (1452-1519), développe un lion
                                         articulé qu’il fait marcher à l’aide de
                                         roues et d’engrenagesdevant le roi
           Horloge, Venise               François Ier. "La science des
                                         automates doit s’inspirer à la fois de
                                         la mécanique et de l’anatomie.

       D. Daney INRIA         Cours Robotique                            200x      6 / 165
Les premiers automates programmable
(Horloges et fontaines)
IXèmes - XVIIèmes siècle:




                                          1576-1626 Salomon de Caus,
                                          mécanismes hydrauliques et la
                                          première machine programmable.
       Automate hydraulique,              1642 Pascal invente la Pascaline,
         Salomon de Caus                  première calculatrice.
                                          fin XVII Thomas Hobbes estime que
                                          penser et calculer ne font qu’un.
                                          René Descartes assimile le corps
                                          des animaux à un automate.


             La Pascaline

       D. Daney INRIA          Cours Robotique                         200x   7 / 165
Les automates XVIIIème siècle
Imitation des mouvement de l’humain




                                                        1721-1790 Pierre Jacquet-Droz, Un
                                                        écrivain, un dessinateur et une
                                                        joueuse de tympanon (piano
                                                        simplifié).
                                                        "Sa poitrine se soulève et
                                                        s’abaisse comme dans la
                                                        respiration, sa tête remue, ses
                                                        yeux regardent tantôt ses mains,
                                                        tantôt la musique, et tantôt les
                                                        auditeurs ; elle se penche sur la
                                                        partition comme pour mieux lire
                                                        ou écouter, et à la fin de la
        La joueuse de tympanon                          partition elle salue poliment"


       D. Daney INRIA                 Cours Robotique                           200x   8 / 165
Les automates XVIIIème siècle
Imitation des mouvement de l’humain




                    Le joueur d’échecs (1770, Wolfgang von Kempelen)




       D. Daney INRIA                 Cours Robotique                  200x   9 / 165
Les automates XVIIIème siècle
Imitation des mouvement de l’humain

                                                        1709-1782 Jacques de
                                                        Vaucanson,
                                                        Le Flûtiste, dont les lèvres
                                                        et les doigts jouent une
                                                        douzaine de mélodies à la
                                                        flûte traversière ;
                                                        le Canard, qui peut picorer
                                                        du grain, boire et éjecter
                                                        des crottes (dixit
                                                        Vaucanson) ;
                                                        un joueur de tambourin et de
                                                        flageolet (genre de flûte à
                                                        bec) reproduisant 20 airs
                                                        diffèrents.
                                                        Un système de
                                                        programmation de l’automate.
                                                        Le programme est constitué
                   Le canard                            par un cylindre à picots,
                                                        comme ceux qui équipent
       D. Daney INRIA                 Cours Robotique   encore, de nos jours,200x      10 / 165
Les automates XIXème siècle
Utilisation industrielle

                                                     1709-1782 Jacques de
                                                     Vaucanson,
                                                     nommé inspecteur des
                                                     manufactures de soie, a l’idée
                                                     d’utiliser son cylindre à picot
                                                     pour programmer les métiers
                                                     à tisser. C’est le premier
                                                     automate utile.
                                                     1805 Joseph-Marie Jacquard,
                                                     programmation par cartes
                                                     perforées.
                                                     Charles Babbage adapte
                                                     l’idée pour les calculatices.
                Machine à tisser                     1943, dans le premier
                                                     ordinateur, le Mark I, utilisé
                                                     par la marine américaine pour
                                                     calculer la trajectoire des
                                                     obus.

        D. Daney INRIA             Cours Robotique                           200x   11 / 165
Les automates XIXème siècle
Utilisation industrielle




                                                    1890 Thomas Edison,
                                                    une poupée parle grace à une
                                                    phonograghe.



                                                    1898 Nikola Tesla,
                                                    bateau controlé sans fils

            Bateau télécommandé




        D. Daney INRIA            Cours Robotique                         200x   12 / 165
La notion de robotique au XXème siècle
                                             1816 Mary Shelley, le docteur
                                             Frankenstein
                                             1921 Karel Capek (écrivain
                                             tchéque, 1890-1938) invente
                                             le mot "Robot" (Robota, travail
                                             forcé , tâche pénible ,
                                             servitude).
                                             La pièce RUR, les Robots
                                             Universels de Rossum décrit
                                             la révolte de robots !
                                             1926 Fritz Lang, Metropolis
                                             1941 Isaac Asimov, invente le
                                             terme "Robotique", prédit
                                             l’augmentation de la robotique
                                             industrielle. Il recadre les
                                             robots en temps que machine
                     RUR                     servant l’homme et
                                             non-dangeureuse.

    D. Daney INRIA         Cours Robotique                          200x     13 / 165
Les Robots du XXème siècle




                                            1935 Machine de Turing,
                                            Alan Mathison Turing.


                 Enigma



    D. Daney INRIA        Cours Robotique                       200x   14 / 165
Les Robots du XXème siècle




      1961 Unimate,                           1970 Shakey,
      General Motors                   Stanford Research Institute.


                         1947 premier manipulateur électrique téléopéré.
                         1954 premier robot programmable.
                         1961 apparition d’un robot sur une chaîne de
                              montage de General Motors.
   1968 Walking Truck,   1961 premier robot avec contrôle en effort.
     General Electric    1963 : utilisation de la vision pour commander un
                              robot.

    D. Daney INRIA        Cours Robotique                         200x   15 / 165
Outline
 1   Introduction
        Historique
        Les robots
        Domaines d’expertises
        Domaînes d’applications

 2   Représentation des transformations et des mouvements rigides
       Notion de degrés de liberté
       Un exemple simple
       Représentation des transformations rigides

 3   Les manipulateurs
       Notion de liaisons
       Les chaînes cinématiques
       Les robot séries
       Les robots parallèles

 4   Les modèles des robots manipulateurs
       Le Modèle Géométrique Direct/Inverse
       Les Modèles Cinématiques Direct/Inverse
       Le Modèle Statique
       Les Modèles Dynamiques

 5   Notions complementaires des robots




       D. Daney INRIA                              Cours Robotique   200x   16 / 165
Définitons

 Un robot est un système mécanique poly-articulé mû par des actionneurs et
 commandé par un calculateur qui est destiné à effectuer une grande variété de
 tâches.
      "Un appareil automatique qui peut effectuer des fonctions normalement
      effectuer par des humains." Traduit du dictionnaire Webster’s
      "Appareil automatique capable de manipuler des objets ou d’exécuter des
      opérations selon un programme fixe ou modifiable." Petit Larousse
      "Un manipulateur reprogrammable multifonctionnel concu pour deplacer des
      matériaux,des outils, des pièces ou des composantes spécialisés à travers
      une série de mouvements programmés pour effectuer une tache précise."
      Robot Institut de robotique d’Amérique,1979
      "A robot is a machine designed to execute one or more tasks repeatedly,
      with speed and precision." whatis.com




     D. Daney INRIA               Cours Robotique                      200x      17 / 165
Définitons



     "Manipulateur commandé en position, reprogrammable, polyvalent, à
     plusieurs degrés de liberté, capable de manipuler des matériaux, des
     pièces, des outils et des dispositifs spécialisés, au cours de mouvements
     variables et programmés pour l’exécution d’une variété de tâches. Il a
     souvent l’apparence d’un ou plusieurs bras se terminant par un poignet. Son
     unité de commande utilise, notamment, un dispositif de mémoire et
     éventuellement de perception et d’adaptation à l’environnement et aux
     circonstances. Ces machines polyvalentes ont généralement étudiées pour
     effectuer la même fonction de façon cyclique et peuvent être adaptées à
     d’autres fonctions sans modification permanente du matériel." AFNOR
     Association Française de Normalisation




    D. Daney INRIA               Cours Robotique                      200x   18 / 165
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique
Robotique

Contenu connexe

Tendances

layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...
layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...
layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...
LaylaAZEROUAL1
 
Présentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMS
Présentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMSPrésentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMS
Présentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMS
Zouhair Boufakri
 
dimensionnement et conception d'un convoyeur à bande
dimensionnement et conception d'un convoyeur à bandedimensionnement et conception d'un convoyeur à bande
dimensionnement et conception d'un convoyeur à bande
Hasni Zied
 
présentation Mini projet.pptx
présentation Mini projet.pptxprésentation Mini projet.pptx
présentation Mini projet.pptx
EyaEssayel
 
usure
usureusure
usure
zidimimn
 
Le Moteur A Hydrogene
Le Moteur A HydrogeneLe Moteur A Hydrogene
Le Moteur A Hydrogene
CinemaTICE
 
Rapport stage pfe
Rapport stage  pfe Rapport stage  pfe
Rapport stage pfe
rimeh moussi
 
WMS.pdf
WMS.pdfWMS.pdf
WMS.pdf
ikramnechba2
 
GP Chapitre 4 : La planification de production
GP Chapitre 4 : La planification de production GP Chapitre 4 : La planification de production
GP Chapitre 4 : La planification de production
ibtissam el hassani
 
Maintenance préventive de la machine « savonicc »
Maintenance préventive de la machine « savonicc »Maintenance préventive de la machine « savonicc »
Maintenance préventive de la machine « savonicc »
sarah Benmerzouk
 
Chap2 ordonnancement
Chap2 ordonnancementChap2 ordonnancement
Chap2 ordonnancement
michel martiz
 
Logistique 4.0 (industrie 4.0)
 Logistique 4.0 (industrie 4.0) Logistique 4.0 (industrie 4.0)
Logistique 4.0 (industrie 4.0)
nada world
 
Rapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMAR
Rapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMARRapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMAR
Rapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMAROmar EL Aamrani
 
Modèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniquesModèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniquesmedrouam
 
Conception d'une chaine logistique
Conception d'une chaine logistiqueConception d'une chaine logistique
Conception d'une chaine logistique
lolihinda
 
Valeo 0 (1)
Valeo 0 (1)Valeo 0 (1)
Valeo 0 (1)
chermiti_imen
 
Application de planification de production
Application de planification de productionApplication de planification de production
Application de planification de production
Marwa Bhouri
 
9 coût de_défaillance
9 coût de_défaillance9 coût de_défaillance
9 coût de_défaillanceWafa Khmira
 
Gestion De Production Implantation
Gestion De Production ImplantationGestion De Production Implantation
Gestion De Production Implantation
charkaoui abdelkabir
 

Tendances (20)

layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...
layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...
layla azeroual rapprt de stage (Récupération automatique) (Récupération autom...
 
Présentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMS
Présentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMSPrésentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMS
Présentation PFE | Eolane | Amélioration de la productivité de l'atelier CMS
 
dimensionnement et conception d'un convoyeur à bande
dimensionnement et conception d'un convoyeur à bandedimensionnement et conception d'un convoyeur à bande
dimensionnement et conception d'un convoyeur à bande
 
présentation Mini projet.pptx
présentation Mini projet.pptxprésentation Mini projet.pptx
présentation Mini projet.pptx
 
usure
usureusure
usure
 
Le Moteur A Hydrogene
Le Moteur A HydrogeneLe Moteur A Hydrogene
Le Moteur A Hydrogene
 
Rapport stage pfe
Rapport stage  pfe Rapport stage  pfe
Rapport stage pfe
 
WMS.pdf
WMS.pdfWMS.pdf
WMS.pdf
 
GP Chapitre 4 : La planification de production
GP Chapitre 4 : La planification de production GP Chapitre 4 : La planification de production
GP Chapitre 4 : La planification de production
 
Tp220
Tp220Tp220
Tp220
 
Maintenance préventive de la machine « savonicc »
Maintenance préventive de la machine « savonicc »Maintenance préventive de la machine « savonicc »
Maintenance préventive de la machine « savonicc »
 
Chap2 ordonnancement
Chap2 ordonnancementChap2 ordonnancement
Chap2 ordonnancement
 
Logistique 4.0 (industrie 4.0)
 Logistique 4.0 (industrie 4.0) Logistique 4.0 (industrie 4.0)
Logistique 4.0 (industrie 4.0)
 
Rapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMAR
Rapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMARRapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMAR
Rapport de Stage PFE 2016 ELAAMRANI OMAR
 
Modèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniquesModèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniques
 
Conception d'une chaine logistique
Conception d'une chaine logistiqueConception d'une chaine logistique
Conception d'une chaine logistique
 
Valeo 0 (1)
Valeo 0 (1)Valeo 0 (1)
Valeo 0 (1)
 
Application de planification de production
Application de planification de productionApplication de planification de production
Application de planification de production
 
9 coût de_défaillance
9 coût de_défaillance9 coût de_défaillance
9 coût de_défaillance
 
Gestion De Production Implantation
Gestion De Production ImplantationGestion De Production Implantation
Gestion De Production Implantation
 

En vedette

Présentation robotique
Présentation robotiquePrésentation robotique
Présentation robotique
marquinternette
 
Cours robotique
Cours robotiqueCours robotique
Cours robotique
Mouna Souissi
 
Formation en robotique
Formation en robotiqueFormation en robotique
Conception robot mobile
Conception robot mobile Conception robot mobile
Conception robot mobile
Mouna Souissi
 
Séance 2 robo cept.ppt
Séance 2 robo cept.pptSéance 2 robo cept.ppt
Séance 2 robo cept.pptWiem Ben Ayed
 
Correction examen Robotique
Correction examen Robotique Correction examen Robotique
Correction examen Robotique Mouna Souissi
 
Chapitre 3 robotique e
Chapitre 3 robotique eChapitre 3 robotique e
Chapitre 3 robotique e
Mouna Souissi
 
Moteurs de recherche en Java
Moteurs de recherche en JavaMoteurs de recherche en Java
Moteurs de recherche en Java
Igor Laborie
 
2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne
2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne
2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligneAziz ShadowStokes
 
Installation et utilisation de l'extension ts mblock
Installation et utilisation de l'extension ts mblockInstallation et utilisation de l'extension ts mblock
Installation et utilisation de l'extension ts mblock
خالد المشكوري
 
La robotique du quotidien-Veille-BMRN
La robotique du quotidien-Veille-BMRNLa robotique du quotidien-Veille-BMRN
La robotique du quotidien-Veille-BMRN
Jules Priest
 
Présentation de la robotique
Présentation de la robotiquePrésentation de la robotique
Présentation de la robotique
Louise Roy
 
Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013
Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013
Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013
Will Wang
 
Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)
Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)
Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)Atlantic 2.0
 
Sig 2016 is
Sig 2016 isSig 2016 is
Sig 2016 is
Elianiita95
 
Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...
Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...
Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...
ACSG Section Montréal
 
Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...
Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...
Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...
ACSG Section Montréal
 
Apports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au Sénégal
Apports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au SénégalApports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au Sénégal
Apports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au Sénégal
eAtlas Francophone Afrique de l'Ouest
 
Bases de données Spatiales - POSTGIS
Bases de données Spatiales - POSTGISBases de données Spatiales - POSTGIS
Bases de données Spatiales - POSTGIS
Omar El Kharki
 

En vedette (20)

Présentation robotique
Présentation robotiquePrésentation robotique
Présentation robotique
 
Cours robotique
Cours robotiqueCours robotique
Cours robotique
 
Formation en robotique
Formation en robotiqueFormation en robotique
Formation en robotique
 
Conception robot mobile
Conception robot mobile Conception robot mobile
Conception robot mobile
 
Séance 2 robo cept.ppt
Séance 2 robo cept.pptSéance 2 robo cept.ppt
Séance 2 robo cept.ppt
 
Correction examen Robotique
Correction examen Robotique Correction examen Robotique
Correction examen Robotique
 
Chapitre 3 robotique e
Chapitre 3 robotique eChapitre 3 robotique e
Chapitre 3 robotique e
 
Moteurs de recherche en Java
Moteurs de recherche en JavaMoteurs de recherche en Java
Moteurs de recherche en Java
 
2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne
2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne
2743557 dossier-ppe-robot-suiveur-de-ligne
 
C'est quoi un robot ?
C'est quoi un robot ?C'est quoi un robot ?
C'est quoi un robot ?
 
Installation et utilisation de l'extension ts mblock
Installation et utilisation de l'extension ts mblockInstallation et utilisation de l'extension ts mblock
Installation et utilisation de l'extension ts mblock
 
La robotique du quotidien-Veille-BMRN
La robotique du quotidien-Veille-BMRNLa robotique du quotidien-Veille-BMRN
La robotique du quotidien-Veille-BMRN
 
Présentation de la robotique
Présentation de la robotiquePrésentation de la robotique
Présentation de la robotique
 
Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013
Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013
Python, Raspberry Pi (RPi), face detection @ Pycon Taiwan 2013
 
Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)
Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)
Petit Breakfast - La robotique (Frédéric Boisdron)
 
Sig 2016 is
Sig 2016 isSig 2016 is
Sig 2016 is
 
Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...
Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...
Act 00081 intégration entre un système de gestion municipale et la plateforme...
 
Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...
Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...
Act 00090 la géomatique, un incontournable pour une ville intelligente (volet...
 
Apports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au Sénégal
Apports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au SénégalApports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au Sénégal
Apports des SIG dans la gouvernance foncière des communautés rurales au Sénégal
 
Bases de données Spatiales - POSTGIS
Bases de données Spatiales - POSTGISBases de données Spatiales - POSTGIS
Bases de données Spatiales - POSTGIS
 

Robotique

  • 1. Cours de robotique fondamental David.Daney sophia.inria.fr Projet Coprin INRIA Sophia Antipolis D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 1 / 165
  • 2. Outline 1 Introduction Historique Les robots Domaines d’expertises Domaînes d’applications 2 Représentation des transformations et des mouvements rigides Notion de degrés de liberté Un exemple simple Représentation des transformations rigides 3 Les manipulateurs Notion de liaisons Les chaînes cinématiques Les robot séries Les robots parallèles 4 Les modèles des robots manipulateurs Le Modèle Géométrique Direct/Inverse Les Modèles Cinématiques Direct/Inverse Le Modèle Statique Les Modèles Dynamiques 5 Notions complementaires des robots D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 2 / 165
  • 3. Être artificiel et corvéable : Il y a 4000 ans, Talos, l’homme de cuivre, option catapultes et lance flamme. Le Dieu Héphaïtos l’a forgé et offert au roi Minos en Crète pour défendre cette île des envahisseurs. Selon le chant XVIII de l’Iliade (Homère, Talos IXe siècle avant J.C.) Héphaïstos (Vulcain) fut le premier fabricant de créatures artificielles "techniques". Mythe de Pigmalion, jeune roi de Chypre, un homme "crée" la vie. 384-322 av JC Aristote, Machines pour accomplir nos tâches Aristote D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 3 / 165
  • 4. Les premières réalisations Avant IXèmes siècle (entre mythe et réalité): En Égypte, mâchoire articulé d’un masque Anubis, le bras de Amon bouge pour designer le nouveau pharaon. Ctébios et Heron d’Alexandrie, fontaines avec des figures animées et des oiseaux qui chantent. Systèmes hydrauliques ou pneumatiques (270 av. J-C). Champs d’application : ludique, mais pourquoi pas militaire En Chine, les sphères armillaires équatoriales (assemblage d’anneaux ou de globes figurant les Automate, Heron mouvements célestes) de Guo Shouchang (52 av. J-C) D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 4 / 165
  • 5. Les premiers automates (Horloges et fontaines) IXèmes - XIIIèmes siècle: 809, le sultan Haroun Al-Rachid offre à Charlemagne le premier automate mécanique (horloge). fin 12ième, les fontaines d’Al-Jazari pour le confort de l’homme. (système pouvant nous rappeler la chasse d’eau de nos toilettes) 1193-1280 L’évêque Albert le Grand aurait passé trente ans à construire un robot fait de métal et de bois que son élève, le futur saint Thomas d’Aquin, persuadé que cela avait quelque chose à voir avec le démon, envoya au feu Fontaine, Al-Jazari D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 5 / 165
  • 6. Les premiers automates (Horloges et fontaines) XIIIèmes - XVIIèmes siècle: 13ième-15ième Automates mécaniques, hydrauliques etc. En 1350, on a érigé sur la Cathédrale de Strasbourg un coq mécanique qui battait ses ailes et chantait tous les jours à midi. Les jacquemarts, ces figurines frappant les heures en enchaînant toutes sortes de mouvement. 1496-1499 La tour de l’horloge, Venise. 1452-1519 Léonard de Vinci (1452-1519), développe un lion articulé qu’il fait marcher à l’aide de roues et d’engrenagesdevant le roi Horloge, Venise François Ier. "La science des automates doit s’inspirer à la fois de la mécanique et de l’anatomie. D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 6 / 165
  • 7. Les premiers automates programmable (Horloges et fontaines) IXèmes - XVIIèmes siècle: 1576-1626 Salomon de Caus, mécanismes hydrauliques et la première machine programmable. Automate hydraulique, 1642 Pascal invente la Pascaline, Salomon de Caus première calculatrice. fin XVII Thomas Hobbes estime que penser et calculer ne font qu’un. René Descartes assimile le corps des animaux à un automate. La Pascaline D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 7 / 165
  • 8. Les automates XVIIIème siècle Imitation des mouvement de l’humain 1721-1790 Pierre Jacquet-Droz, Un écrivain, un dessinateur et une joueuse de tympanon (piano simplifié). "Sa poitrine se soulève et s’abaisse comme dans la respiration, sa tête remue, ses yeux regardent tantôt ses mains, tantôt la musique, et tantôt les auditeurs ; elle se penche sur la partition comme pour mieux lire ou écouter, et à la fin de la La joueuse de tympanon partition elle salue poliment" D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 8 / 165
  • 9. Les automates XVIIIème siècle Imitation des mouvement de l’humain Le joueur d’échecs (1770, Wolfgang von Kempelen) D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 9 / 165
  • 10. Les automates XVIIIème siècle Imitation des mouvement de l’humain 1709-1782 Jacques de Vaucanson, Le Flûtiste, dont les lèvres et les doigts jouent une douzaine de mélodies à la flûte traversière ; le Canard, qui peut picorer du grain, boire et éjecter des crottes (dixit Vaucanson) ; un joueur de tambourin et de flageolet (genre de flûte à bec) reproduisant 20 airs diffèrents. Un système de programmation de l’automate. Le programme est constitué Le canard par un cylindre à picots, comme ceux qui équipent D. Daney INRIA Cours Robotique encore, de nos jours,200x 10 / 165
  • 11. Les automates XIXème siècle Utilisation industrielle 1709-1782 Jacques de Vaucanson, nommé inspecteur des manufactures de soie, a l’idée d’utiliser son cylindre à picot pour programmer les métiers à tisser. C’est le premier automate utile. 1805 Joseph-Marie Jacquard, programmation par cartes perforées. Charles Babbage adapte l’idée pour les calculatices. Machine à tisser 1943, dans le premier ordinateur, le Mark I, utilisé par la marine américaine pour calculer la trajectoire des obus. D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 11 / 165
  • 12. Les automates XIXème siècle Utilisation industrielle 1890 Thomas Edison, une poupée parle grace à une phonograghe. 1898 Nikola Tesla, bateau controlé sans fils Bateau télécommandé D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 12 / 165
  • 13. La notion de robotique au XXème siècle 1816 Mary Shelley, le docteur Frankenstein 1921 Karel Capek (écrivain tchéque, 1890-1938) invente le mot "Robot" (Robota, travail forcé , tâche pénible , servitude). La pièce RUR, les Robots Universels de Rossum décrit la révolte de robots ! 1926 Fritz Lang, Metropolis 1941 Isaac Asimov, invente le terme "Robotique", prédit l’augmentation de la robotique industrielle. Il recadre les robots en temps que machine RUR servant l’homme et non-dangeureuse. D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 13 / 165
  • 14. Les Robots du XXème siècle 1935 Machine de Turing, Alan Mathison Turing. Enigma D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 14 / 165
  • 15. Les Robots du XXème siècle 1961 Unimate, 1970 Shakey, General Motors Stanford Research Institute. 1947 premier manipulateur électrique téléopéré. 1954 premier robot programmable. 1961 apparition d’un robot sur une chaîne de montage de General Motors. 1968 Walking Truck, 1961 premier robot avec contrôle en effort. General Electric 1963 : utilisation de la vision pour commander un robot. D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 15 / 165
  • 16. Outline 1 Introduction Historique Les robots Domaines d’expertises Domaînes d’applications 2 Représentation des transformations et des mouvements rigides Notion de degrés de liberté Un exemple simple Représentation des transformations rigides 3 Les manipulateurs Notion de liaisons Les chaînes cinématiques Les robot séries Les robots parallèles 4 Les modèles des robots manipulateurs Le Modèle Géométrique Direct/Inverse Les Modèles Cinématiques Direct/Inverse Le Modèle Statique Les Modèles Dynamiques 5 Notions complementaires des robots D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 16 / 165
  • 17. Définitons Un robot est un système mécanique poly-articulé mû par des actionneurs et commandé par un calculateur qui est destiné à effectuer une grande variété de tâches. "Un appareil automatique qui peut effectuer des fonctions normalement effectuer par des humains." Traduit du dictionnaire Webster’s "Appareil automatique capable de manipuler des objets ou d’exécuter des opérations selon un programme fixe ou modifiable." Petit Larousse "Un manipulateur reprogrammable multifonctionnel concu pour deplacer des matériaux,des outils, des pièces ou des composantes spécialisés à travers une série de mouvements programmés pour effectuer une tache précise." Robot Institut de robotique d’Amérique,1979 "A robot is a machine designed to execute one or more tasks repeatedly, with speed and precision." whatis.com D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 17 / 165
  • 18. Définitons "Manipulateur commandé en position, reprogrammable, polyvalent, à plusieurs degrés de liberté, capable de manipuler des matériaux, des pièces, des outils et des dispositifs spécialisés, au cours de mouvements variables et programmés pour l’exécution d’une variété de tâches. Il a souvent l’apparence d’un ou plusieurs bras se terminant par un poignet. Son unité de commande utilise, notamment, un dispositif de mémoire et éventuellement de perception et d’adaptation à l’environnement et aux circonstances. Ces machines polyvalentes ont généralement étudiées pour effectuer la même fonction de façon cyclique et peuvent être adaptées à d’autres fonctions sans modification permanente du matériel." AFNOR Association Française de Normalisation D. Daney INRIA Cours Robotique 200x 18 / 165