Le mouvement de préhension est un mouvement très complexe qui a fait l'objet de nombreuses recherches, non seulement dans le domaine ergonomique mais aussi dans le domaine clinique, en neurophysiologie, en robotique ou dans l'animation. Dans le contexte ergonomique, il est de plus en plus usuel d'utiliser un mannequin numérique pour reproduire et simuler des mouvements de préhension. Un tel outil, MAN3D, a été développé à l'INRETS. MAN3D permet la représentation des sujets humains (homme et femme) dans un environnement, ainsi que des interactions entre ces sujets et leur environnement. Cependant, dans l'état actuel de développement, les mouvements au niveau de la main sont peu réalistes et certaines postures réelles sont impossibles à reproduire. Cette limite est principalement liée à la modélisation trop simplifiée du modèle cinématique de la main. L'objectif de cette thèse est donc en premier lieu de développer un modèle cinématique de la main, intégré dans le mannequin numérique MAN3D, capable de reproduire et de simuler, de la manière la plus réaliste possible, des postures de préhension. Un second objectif est d'exploiter ce modèle pour réaliser une base de données de postures de préhension adoptées naturellement lors de la prise et la manipulation de plusieurs types d'objets.

L'identification des fondements de la locomotion passe par la compréhension des structures anatomiques et des mécanismes mis en jeu lors de ce mouvement. Les études expérimentales en biomécanique ont ainsi permis de mettre en évidence un grand nombre d'invariants tels que la minimisation de l'énergie. En paléoanthropologie, lorsqu'il s'agit d'étudier l'influence de la morphologie sur le mouvement, l'approche par« anatomie comparée» est la plus utilisée. A partir d'observations sur les espèces actuelles, cette approche propose un certain nombre d'hypothèses locomotrices pour des espèces fossiles. Toutefois, la plupart des analyses en paléoanthropologie se focalisent sur une partie isolée du squelette (la hanche, le genou ou le bassin par exemple) et il est difficile de faire fonctionner ensemble des caractéristiques anatomiques de nature très différente et provenant de différentes parties du corps. Dans ce travail, nous proposons d'adapter des méthodes de simulation du mouvement bipède afin d'étudier les relations entre les paramètres anatomiques et le mouvement. Nous proposons, dans un premier temps, une méthode pour modéliser des squelettes et les exploiter pour la simulation. Nous décrivons ensuite une solution pour calculer les mouvements de la chaîne articulaire pelvienne à partir d'une trajectoire connue des pieds. Enfin, nous décrirons comment cette précédente méthode peut être utilisée pour simuler une locomotion bipède incluant le calcul de la trajectoire des pieds. Après avoir validé cette approche globale chez l'homme, nous proposons une application à un chimpanzé et à un spécimen d'Australopithecus afarensis ("Lucy", A.L.288-1). L'application paléontologique vise à tester l'influence de la longueur de pas et de diverses reconstructions de squelettes sur les mouvements simulés. En plus de l'apport scientifique dans le domaine de l'analyse du mouvement, ce travail a des implications directes dans le domaine des activités physiques et sportives afin de comprendre les fondamentaux de la performance motrice

Ce mémoire constitue une recherche conceptuelle opérationnelle au sein du projet "Escrileituras: um modo de ler-escrever em meio à vida” (Programa do Observatório da Educação CAPES-INEP). À partir de la littérature produite durant le projet lui-même, la recherche éprouve l'idée que toute didactique pensée à travers la philosophie de la différence devient possible comme expérimentation de la pensée, de l'écriture et de la lecture (escrileitura) et fonctionne comme didactique de la traduction. La didactique traductrice est susceptible de créer, étant Didactique-Artiste. Et c'est sur ce pari d'une Didactique-Artiste de la traduction que la Didactique-Cinématique est exercée. La recherche vise la thèse corazzienne sélon laquelle l'enseignant est, par sa fonction, un traducteur, il crée et transcrée le contenu en classe. Cherchant un exercice de traduction inter-sémiotique, le travail met à l´'epreuve l'escrileitura des concepts du processus cinématographique afin de les transcréer et transmuter en concepts didactiques. Le mémoire présente Deleuze dans sa réflexion sur le cinéma qui fait de la philosophie et s'approprie des possibilités d'une pensée philosophique avec le cinéma. Ainsi, il explore la transcréation des concepts dans l'enseignement potentialisés par les forces cinématiques, par les processus qui mettent l'image en mouvement. Cette composition didactique traductrice s'inscrit dans certaines théories de la traduction littéraire et inter-sémiotique. Le fond cinématographique est composé de la pensée deleuzienne, en particulier des livres Cinéma I et Cinéma II, ainsi que des termes techniques de plateau de tournage, de la production et de la post-production de films. La Didactique Cinématique fait de la didactique dans le montage à la scène de classe. L'enseignant-réalisateur cinématise et dramatise à partir d'un programme-scénario et à travers la montage qui établi la liaison entre plans et contenu, afin de construire un tout éducative comme forme d’apprentissage par les images et en mouvement. / Esta dissertação se constitui como pesquisa conceitual operatória dentro do Projeto “Escrileituras: um modo de ler-escrever em meio à vida” (Programa do Observatório da Educação CAPES-INEP). A partir da bibliografia produzida ao longo do próprio projeto, a pesquisa experimenta a noção de que toda a didática pensada em meio à filosofia da diferença é possível como experimentação do pensamento, escritura e leitura (escrileitura), e operada enquanto didática da tradução. A didática que faz tradução é passível de criação, sendo Didática-Artista. E é nesta aposta de uma Didática-Artista da tradução que a Didática Cinemática é exercitada. A pesquisa contempla a tese corazziana de que o professor é, por sua função, um tradutor, ele cria e transcria conteúdos em aula. O trabalho experimenta a escrileitura de conceitos oriundos do processo cinematográfico para serem transcriados e transmutados em conceitos didáticos, procurando um exercício de tradução intersemiótico. A dissertação apresenta Deleuze em seu pensamento sobre cinema que faz filosofia, e se apropria das possibilidades de um pensamento filosófico com o cinema. Assim, busca a transcriação de conceitos em educação potencializados por forças cinemáticas, pelos processos que colocam a imagem em movimento. Esta composição didática tradutória é embasada em algumas teorias da tradução literária e intersemiótica. O pano de fundo cinematográfico é composto pelo pensamento deleuziano, sobretudo presente nos livros Cinema I e Cinema II, além de termos técnicos dos sets de filmagem, da produção e pós-produção de filmes. A Didática Cinemática faz didática na montagem na cena de aula. O professor-cineasta cinematiza e dramatiza, a partir de um currículo-roteiro, por via da montagem, que liga planos e conteúdos, para construir um todo educacional como forma de aprendizagem por imagens e em movimento.

Ce mémoire constitue une recherche conceptuelle opérationnelle au sein du projet "Escrileituras: um modo de ler-escrever em meio à vida” (Programa do Observatório da Educação CAPES-INEP). À partir de la littérature produite durant le projet lui-même, la recherche éprouve l'idée que toute didactique pensée à travers la philosophie de la différence devient possible comme expérimentation de la pensée, de l'écriture et de la lecture (escrileitura) et fonctionne comme didactique de la traduction. La didactique traductrice est susceptible de créer, étant Didactique-Artiste. Et c'est sur ce pari d'une Didactique-Artiste de la traduction que la Didactique-Cinématique est exercée. La recherche vise la thèse corazzienne sélon laquelle l'enseignant est, par sa fonction, un traducteur, il crée et transcrée le contenu en classe. Cherchant un exercice de traduction inter-sémiotique, le travail met à l´'epreuve l'escrileitura des concepts du processus cinématographique afin de les transcréer et transmuter en concepts didactiques. Le mémoire présente Deleuze dans sa réflexion sur le cinéma qui fait de la philosophie et s'approprie des possibilités d'une pensée philosophique avec le cinéma. Ainsi, il explore la transcréation des concepts dans l'enseignement potentialisés par les forces cinématiques, par les processus qui mettent l'image en mouvement. Cette composition didactique traductrice s'inscrit dans certaines théories de la traduction littéraire et inter-sémiotique. Le fond cinématographique est composé de la pensée deleuzienne, en particulier des livres Cinéma I et Cinéma II, ainsi que des termes techniques de plateau de tournage, de la production et de la post-production de films. La Didactique Cinématique fait de la didactique dans le montage à la scène de classe. L'enseignant-réalisateur cinématise et dramatise à partir d'un programme-scénario et à travers la montage qui établi la liaison entre plans et contenu, afin de construire un tout éducative comme forme d’apprentissage par les images et en mouvement. / Esta dissertação se constitui como pesquisa conceitual operatória dentro do Projeto “Escrileituras: um modo de ler-escrever em meio à vida” (Programa do Observatório da Educação CAPES-INEP). A partir da bibliografia produzida ao longo do próprio projeto, a pesquisa experimenta a noção de que toda a didática pensada em meio à filosofia da diferença é possível como experimentação do pensamento, escritura e leitura (escrileitura), e operada enquanto didática da tradução. A didática que faz tradução é passível de criação, sendo Didática-Artista. E é nesta aposta de uma Didática-Artista da tradução que a Didática Cinemática é exercitada. A pesquisa contempla a tese corazziana de que o professor é, por sua função, um tradutor, ele cria e transcria conteúdos em aula. O trabalho experimenta a escrileitura de conceitos oriundos do processo cinematográfico para serem transcriados e transmutados em conceitos didáticos, procurando um exercício de tradução intersemiótico. A dissertação apresenta Deleuze em seu pensamento sobre cinema que faz filosofia, e se apropria das possibilidades de um pensamento filosófico com o cinema. Assim, busca a transcriação de conceitos em educação potencializados por forças cinemáticas, pelos processos que colocam a imagem em movimento. Esta composição didática tradutória é embasada em algumas teorias da tradução literária e intersemiótica. O pano de fundo cinematográfico é composto pelo pensamento deleuziano, sobretudo presente nos livros Cinema I e Cinema II, além de termos técnicos dos sets de filmagem, da produção e pós-produção de filmes. A Didática Cinemática faz didática na montagem na cena de aula. O professor-cineasta cinematiza e dramatiza, a partir de um currículo-roteiro, por via da montagem, que liga planos e conteúdos, para construir um todo educacional como forma de aprendizagem por imagens e em movimento.

Ce mémoire constitue une recherche conceptuelle opérationnelle au sein du projet "Escrileituras: um modo de ler-escrever em meio à vida” (Programa do Observatório da Educação CAPES-INEP). À partir de la littérature produite durant le projet lui-même, la recherche éprouve l'idée que toute didactique pensée à travers la philosophie de la différence devient possible comme expérimentation de la pensée, de l'écriture et de la lecture (escrileitura) et fonctionne comme didactique de la traduction. La didactique traductrice est susceptible de créer, étant Didactique-Artiste. Et c'est sur ce pari d'une Didactique-Artiste de la traduction que la Didactique-Cinématique est exercée. La recherche vise la thèse corazzienne sélon laquelle l'enseignant est, par sa fonction, un traducteur, il crée et transcrée le contenu en classe. Cherchant un exercice de traduction inter-sémiotique, le travail met à l´'epreuve l'escrileitura des concepts du processus cinématographique afin de les transcréer et transmuter en concepts didactiques. Le mémoire présente Deleuze dans sa réflexion sur le cinéma qui fait de la philosophie et s'approprie des possibilités d'une pensée philosophique avec le cinéma. Ainsi, il explore la transcréation des concepts dans l'enseignement potentialisés par les forces cinématiques, par les processus qui mettent l'image en mouvement. Cette composition didactique traductrice s'inscrit dans certaines théories de la traduction littéraire et inter-sémiotique. Le fond cinématographique est composé de la pensée deleuzienne, en particulier des livres Cinéma I et Cinéma II, ainsi que des termes techniques de plateau de tournage, de la production et de la post-production de films. La Didactique Cinématique fait de la didactique dans le montage à la scène de classe. L'enseignant-réalisateur cinématise et dramatise à partir d'un programme-scénario et à travers la montage qui établi la liaison entre plans et contenu, afin de construire un tout éducative comme forme d’apprentissage par les images et en mouvement. / Esta dissertação se constitui como pesquisa conceitual operatória dentro do Projeto “Escrileituras: um modo de ler-escrever em meio à vida” (Programa do Observatório da Educação CAPES-INEP). A partir da bibliografia produzida ao longo do próprio projeto, a pesquisa experimenta a noção de que toda a didática pensada em meio à filosofia da diferença é possível como experimentação do pensamento, escritura e leitura (escrileitura), e operada enquanto didática da tradução. A didática que faz tradução é passível de criação, sendo Didática-Artista. E é nesta aposta de uma Didática-Artista da tradução que a Didática Cinemática é exercitada. A pesquisa contempla a tese corazziana de que o professor é, por sua função, um tradutor, ele cria e transcria conteúdos em aula. O trabalho experimenta a escrileitura de conceitos oriundos do processo cinematográfico para serem transcriados e transmutados em conceitos didáticos, procurando um exercício de tradução intersemiótico. A dissertação apresenta Deleuze em seu pensamento sobre cinema que faz filosofia, e se apropria das possibilidades de um pensamento filosófico com o cinema. Assim, busca a transcriação de conceitos em educação potencializados por forças cinemáticas, pelos processos que colocam a imagem em movimento. Esta composição didática tradutória é embasada em algumas teorias da tradução literária e intersemiótica. O pano de fundo cinematográfico é composto pelo pensamento deleuziano, sobretudo presente nos livros Cinema I e Cinema II, além de termos técnicos dos sets de filmagem, da produção e pós-produção de filmes. A Didática Cinemática faz didática na montagem na cena de aula. O professor-cineasta cinematiza e dramatiza, a partir de um currículo-roteiro, por via da montagem, que liga planos e conteúdos, para construir um todo educacional como forma de aprendizagem por imagens e em movimento.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Pour une posture souhaitée d'un manipulateur parallèle, la flexibilité des membrures et des articulations actionnées, ainsi que le jeu aux articulations rotoïdes passives, permettent un mouvement du manipulateur, même lorsque ses actionneurs sont immobilisés. Cette thèse comprend une étude de quelques caractéristiques des manipulateurs parallèles lorsque le jeu et la flexibilité sont considérés. Celle-ci comprend la distribution de la précision possible à l'intérieur de l'espace de travail, les propriétés cinématiques, dont la dextérité et la raideur, mais plus particulièrement les configurations singulières qui correspondent à une dextérité nulle. En considérant un jeu et une flexibilité finis, les courbes singulières deviennent des zones singulières. Ces zones peuvent réduire considérablement l'espace de travail utile des manipulateurs. Ainsi une configuration qui ne correspond pas, en théorie, à une configuration singulière, peut le devenir.

Cette thèse traite de la mise à profit de la redondance cinématique dans les robots parallèles pour l'augmentation de leur espace de travail en orientation. Plusieurs nouvelles architectures y sont présentées et analysées. L'accent est mis sur les agencements purement parallèles des actionneurs étant donné que les agencements hybrides et sériels sont déjà bien plus connus. En premier lieu, un article de revue de littérature positionne le projet dans le contexte actuel. Cet article permet de voir comment la redondance cinématique se compare à la redondance d'actionnement et aux autres architectures hybrides. Les avantages et inconvénients de chacune y sont mis en évidence. Cet article met aussi la lumière sur le type d'agencement (sériel ou parallèle) des actionneurs pour les différents types de redondance. Les bases mathématiques pour la modélisation cinématique de plusieurs architectures y sont aussi données. Dans le second article, deux mécanismes plans sont présentés et analysés (problème géométrique inverse et direct, analyse des singularités, espace de travail). Les architectures planes sont utilisées pour introduire la gestion de la redondance avec un cas simple (un seul degré de liberté redondant). L'algorithme de gestion de la redondance doit définir la meilleure configuration du degré de liberté redondant tout en respectant les limites physiques du mécanisme (vitesses, interférences). Une architecture à quatre degrés de liberté (mouvement de type SCARA) et un degré de liberté redondant est ensuite introduite dans le troisième article. Cette architecture a la particularité de ne pas être limitée (ni par les interférences mécaniques ni par les singularités) au niveau de la rotation. L'analyse cinématique ainsi que l'espace de travail sont présentés et un prototype démontre des résultats expérimentaux convaincants. Ensuite, le quatrième article introduit une architecture à six degrés de liberté avec trois degrés de liberté redondants. Cette architecture occupe une grande partie des travaux présentés dans cette thèse. Elle est dérivée directement de la plateforme de Gough-Stewart. Le modèle cinématique ainsi qu'une analyse des singularités du mécanisme y sont présentés. Une analyse géométrique démontre les capacités d'évitement des singularités et une analyse de l'espace de travail montre de très grandes capacités d'inclinaison et de rotation de la plateforme. Le cinquième article présente deux articulations sphériques qui ont été développées spécifiquement pour l'architecture à six degrés de liberté. Le principe de fonctionnement de ces deux articulations sphériques est expliqué et les performances en débattement sont démontrées. Deux prototypes sont présentés. Le sixième article introduit différentes méthodes pour exploiter la redondance du manipulateur à 6+3 degrés de liberté tout en respectant les limites physiques du mécanisme (interférences mécaniques ainsi que les limites en vitesse des actionneurs). Une première méthode tente d'utiliser une expression analytique du déterminant de la matrice Jacobienne. La deuxième est purement géométrique et s'inspire de la géométrie de Grassmann. La troisième utilise une discrétisation complète des trajectoires cartésiennes et de l'espace des degrés de liberté redondants. Finalement, la quatrième méthode utilise une optimisation locale. Les résultats des différentes méthodes sont ensuite comparés. / This thesis deals with the use of kinematic redundancy in parallel robots to increase their orientational workspace. Multiple new architectures are introduced and analysed. The emphasis is on purely parallel architectures since serial and hybrid arrangements are already much better known. First, a literature review article positions the project in the current context. This article shows how kinematic redundancy compares to actuation redundancy and other hybrid architectures. The advantages and disadvantages of each are highlighted. This article also sheds light on the type of layout (serial or parallel) of the actuators for the different types of redundancy. The mathematical bases for kinematic modeling of several architectures are also given. In the second article, two architectures of planar mechanisms are presented and analyzed (inverse and forward kinematic problem, singularity analysis, workspace). Planar architectures are used to introduce redundancy management with a simple case (a single redundant degree of freedom). The redundancy management algorithm must define the best configuration of the redundant degree of freedom while respecting the physical limits of the mechanism (speeds, interferences). A four-degree-of-freedom architecture (SCARA movement) with one redundant degree of freedom is then introduced in the third article. This architecture has the particularity of not being limited (neither by mechanical interferences nor by singularities) in terms of rotation. Kinematic and workspace analyses are presented and a prototype demonstrates convincing experimental results. Then, the fourth article introduces a six-degree-of-freedom architecture with three redundant degrees of freedom. This architecture occupies a large part of the work presented in this thesis. It is derived directly from the Gough-Stewart platform. The kinematic model and an analysis of the singularities of the mechanism are presented. A geometric analysis shows the singularity avoidance capabilities and a workspace analysis shows very high platform tilting and twisting capabilities. The fifth article presents two spherical joints that have been developed specifically for the six-degree-of-freedom architecture. The operating principle of these two spherical joints is explained and the large range of motion (tilting angle) is demonstrated. Two prototypes are presented. The sixth article introduces different methods to exploit the redundancy of the six-degreeof- freedom manipulator while respecting the physical limits of the mechanism (mechanical interference as well as the speed limits of the actuators). A first method attempts to use an analytical expression of the determinant of the Jacobian matrix. The second is purely geometric and is inspired from Grassmann geometry. The third uses a complete discretization of the Cartesian trajectories and the space of the redundant degrees of freedom. Finally, the fourth method uses local optimization. The results of the different methods are then compared.