Commande des robots humanoïdes

INTRODUCTION

1 - INTRODUCTION

2 - ÉTAT DE L’ART ET SPÉCIFICITÉS DE LA COMMANDE DES ROBOTS HUMANOÏDES

• 2.1 - Historique des commandes
• 2.2 - Notions d’actionnement des robots humanoïdes
  Figure 1 - Robot bipède planaire sous actionné (a) et (b), complètement actionné (c), ou suractionné (d), en fonction de ses contraintes unilatérales avec le sol
• 2.3 - Capteurs nécessaires pour les commandes

  • Quiz d'entraînement

3 - COMMANDES FONDÉES SUR LES MODÈLES DE SIMPLE ET DOUBLE PENDULES INVERSÉS

• 3.1 - Commande fondée sur la méthode du pendule linéaire inversé
  Figure 2 - Cart-Table dans le plan (x, z) Figure 3 - Évolution des deux pieds sur deux pas, lors d’une marche cyclique. Les points P 1 et P 2 (respectivement P 3 et P 4) représentent les extrémités avant et arrière du pied 1 (du pied 2)
• 3.2 - Définition du point de capture
  Figure 4 - Trajectoires de phases du pendule LIP
• 3.3 - Stabilisateur
• 3.4 - Double pendule : suivi de CdM et de ZMP

  • Quiz d'entraînement
  Figure 5 - Modèle simple pendule inversé pour commander un robot humanoïde Figure 6 - Modèle double-pendule inversé pour commander un robot humanoïde

4 - ROBOTS PLANAIRES SOUS-ACTIONNÉS ET COMPLÈTEMENT ACTIONNÉS

• 4.1 - Commande d’un robot cinq corps planaire sous-actionné
  Figure 7 - Modélisation du robot cinq corps Figure 8 - Allure de marche du robot cinq corps : commande non linéaire Figure 9 - Allures des couples aux articulations et des forces de contact sur le pied fixe pour la commande non linéaire (22) et les trajectoires (28) Figure 10 - Allure de marche du robot cinq corps : commande PD Figure 11 - Allure des couples aux articulations et des forces de contact sur le pied fixe pour la commande PD (29) et les trajectoires (28) Tableau 1 - Paramètres des robots à cinq ou sept corps
• 4.2 - Commande d’un robot sept corps entièrement actionné
  Figure 12 - Modélisation du robot sept corps Figure 13 - Allure de marche du robot sept corps avec la commande PD (30) et (31) Figure 14 - Allure des couples aux articulations et des forces de contact sur le pied fixe avec les commandes proportionnelles dérivées (30) et (31) Figure 15 - Variation de la vitesse moyenne par pas avec la commande du couple de la cheville (31)
• 4.3 - Commande non linéaire avec stabilisation d’un système du second ordre (régime glissant, H∞)

  • Quiz d'entraînement

5 - ROBOTS HUMANOÏDES (3D) : STABILITÉ ET ANALYSE DE POINCARÉ

• 5.1 - Présentation de la problématique de commande
  Figure 16 - Structure géométrique du robot bipède 3D
• 5.2 - Commande d’un robot 3D par HZD et correction PD
  Figure 17 - Exemples de définitions de variables de contraintes virtuelles Figure 18 - a), allure pour deux pas consécutifs d’une marche stable du robot 3D ; b), un zoom sur un seul pas de cette marche avec le pied droit en appui Figure 19 - Allure des couples des actionneurs pour deux pas consécutifs de la marche Figure 20 - Allure des composantes du torseur de réactions du sol
• 5.3 - Consigne paramétrée et optimisation de la marche
• 5.4 - Stabilité orbitale
  Figure 21 - Construction de l’application de Poincaré x k  = P(x k  – 1)
• 5.5 - Autostabilisation et autosynchronisation entre les plans sagittal et frontal

  • Quiz d'entraînement
  Figure 22 - Un pendule 3D, modèle simplifié d’un robot humanoïde Figure 23 - Autosynchronisation dans les plans horizontal (X, Y)), sagittal (X, Y ) et frontal (Y, Z) [55]

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

TEST DE VALIDATION