• Langue : Français
• Discipline : Automatique, génie informatique, traitement du signal et des images
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 12/10/2015

Résumé en langue originale

La synthèse de trajectoire est un sujet fondamental associé au principal critère de performance des systèmes de production, le temps. Les approches historiques concernent essentiellement l’intégration de contraintes cinématiques dans la résolution d’un problème d’optimisation par rapport au temps sur différentes topologies de supports de la trajectoire. Les travaux présentés dans ce mémoire portent plus spécifiquement sur la génération de trajectoire intégrant une contrainte sur le niveau de jerk. La méthodologie développée s’appuie sur les propriétés des filtres RIF et offre la possibilité de moduler le profil de la loi de mouvement par simple adaptation des paramètres de définition du filtre. Elle est de plus naturellement adaptée la thématique de génération de trajectoire dynamique qui fait l’objet de développements plus récents, associés essentiellement au domaine de la robotique et notamment à l’interaction homme-robot. Il est ici question de proposer des méthodologies de synthèse de trajectoires qui peuvent être modifiées dynamiquement (en ligne), en fonction de facteurs extérieurs, tels que des données issues de capteurs ou de nouvelles consignes fournies par l’homme. En complément du critère dominant associé à la minimisation du temps, la synthèse de trajectoire peut englober des critères secondaires, tels qu’éviter l’accumulation de contraintes mécaniques, réduire les vibrations, ou encore réduire l’énergie consommée. La réduction de vibration par la mise en forme de trajectoire (trajectory shaping en anglais) est le second thème des travaux présentés. Par analogie avec la technique dite d’input shaping, les propriétés naturelles de la loi à jerk limité peuvent être expliquées : (a) Annulation des vibrations induites par un mode vibratoire dominant non-amorti, (b) réduction des vibrations induites par les autres modes vibratoires potentiellement sensibles. Différentes lois de mouvement en jerk qui étendent ces propriétés afin de tenir compte des variations de la fréquence propre du mode dominant (loi à jerk dissocié), ainsi que de l’amortissement de ce dernier (loi à jerk amorti), sont ensuite présentées. Les travaux détaillés dans le mémoire ont fait l’objet de validations expérimentales sur de nombreux systèmes industriels. Dans une partie finale, les perspectives de recherche, ainsi que les premiers travaux portant sur les domaines de la robotique mobile et collaborative, sont présentés.