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Auteur(s)
-
Nicolas SÉGUY : Laboratoire systèmes complexes (CNRS-ERE 2494)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les robots manipulateurs industriels sont utilisés pour réaliser des tâches de déplacements d’outils, de manutention ou d’assemblage. Ils se substituent à l’homme ou prolongent son action en apportant précision, rapidité ou capacité à appliquer d’importants efforts.
Ils sont généralement constitués d’un bras manipulateur plus ou moins anthropomorphe mis en mouvement par des actionneurs électriques, hydrauliques ou pneumatiques et dont la position est repérée par une série de capteurs. Une interface permet de spécifier la tâche à réaliser et un dispositif de commande en contrôle l’exécution par l’unité mécanique.
Cet article propose une description des éléments constitutifs, des modes de programmation et des caractéristiques du robot Fanuc S430. Les calculs des modèles géométriques et cinématiques sont également présentés. À titre d’exemple, une application industrielle, liée au secteur de l’automobile, illustre l’utilisation de ce robot. Le procédé et l’outil spécifique y sont présentés.
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3. Modèles cinématiques
3.1 Modèle cinématique direct
Écrire le modèle cinématique direct consiste à trouver les composantes du torseur cinématique à partir de la donnée des vitesses articulaires
, dérivées par rapport au temps des coordonnées articulaires
.
Dans le cas d’un robot constitué d’une chaîne série à liaisons rotoïdes, on a, par composition des vitesses :
où j désigne le repère dans lequel sont exprimées les vitesses. Dans notre cas, la matrice J, appelée jacobienne, s’écrit de la façon la plus simple dans le repère
. Tous calculs faits :
où
Des singularités se produisent lorsque le rang de la matrice
est inférieur à 6, c’est-à-dire pour chaque configuration qui annule Δ, le déterminant de
.
Après calculs, on obtient :
faisant ainsi apparaître trois configurations singulières.
- ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KHALIL (W.), DOMBRE (E.) - Modélisation, identification et commande des robots. - 2e édition revue et augmentée, p. 504, Hermès, 1999.
-
(2) - SPONG (M.), VIDYASAGAR (M.) - Robot dynamics and control. - p. 336, 1989.
-
(3) - LIEGEOIS (A.) - Modélisation et commande des robots manipulateurs. - Modélisation et commande des robots manipulateurs, traité Informatique industrielle, 2000.
-
(4) - QUINET (J.-F.) - Évaluation des performances des robots industriels. - [R 7 800], traité Mesures et Contrôle, 1996.
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