De nos jours les places de parking sont devenues étroites dans les grandes villes. Un parking totalement automatique répondant aux contraintes de commercialisation améliorerait le confort et la sécurité de l’utilisateur. Ces travaux portent sur la génération de trajectoires de parking fonctionnant de manière prévisible et sans optimisations successives. Deux solutions géométriques fondées sur des arcs de cercles ont été développées. L’une consiste à se placer proche de la place et à faire des allers-retours jusqu’à être garé. L’autre est une méthode « inversée » généralisée dans laquelle le véhicule est supposé garé, fait plusieurs manœuvres pour atteindre l’emplacement initial réel du véhicule, ce qui donne la trajectoire à inverser pour effectuer le parking. L’inconvénient de ces méthodes est le braquage à l’arrêt. Pour que les trajectoires créées soient à courbure continue, nous avons combiné la simplicité des méthodes géométriques avec les avantages des courbes à courbure continue en travaillant avec des clothoïdes. Ainsi, chaque arc de cercle de la trajectoire générée géométriquement est a posteriori transformé en une séquence clothoïde, arc de cercle facultatif, clothoïde. Cette méthode nécessite un faible temps de calcul, est prévisible et permet de réaliser un contrôle très simple en boucle ouverte pour la vitesse longitudinale et l’angle de braquage en fonction de la distance parcourue. Des expériences sur véhicule prototype ont été réalisées pour la manœuvre de parking complète. Les résultats ont montré que la boucle ouverte suffisait lorsque peu de manœuvres étaient nécessaires. Nous avons également mis en place une méthode de régénération de la trajectoire garantissant le parking sans danger même si des déviations par rapport à la trajectoire initiale apparaissent lorsque plus de manœuvres sont nécessaires. Enfin, une architecture fonctionnelle globale comprenant un superviseur a été également décrite pour la manœuvre complète de parking. / Nowadays, in big cities, the parking spots have become narrow. Totally autonomous parking, with commercial constraints, would improve comfort and security of the driver. This work is about predictable generation of parking trajectories, without successive optimizations. Two geometric solutions based on arcs of circle have been developed. The first consist on placing the vehicle near the parking spot and going forward and backward until the vehicle is parked. The second is a generalized “inverse” method: the vehicle is supposed parked, the maneuvers to reach the real initial pose of the vehicle are found and produce the trajectory to inverse to perform the parking. The disadvantage of these methods is the steering at stop. To produce continuous-curvature trajectories, we have combined the simplicity of the geometric methods with continuous-curvature curves by using clothoids. Each arc of circle of the trajectory created by a geometric method is transformed into a sequence clothoid, optional arc of circle, clothoid. This method is not time consuming, predictable and allows a simple open-loop control for the longitudinal speed and the steering angle, in function of the travelled distance. Experiments on a prototype vehicle showed that the open-loop control is sufficient when few maneuvers are needed. We have also set up a regeneration method for the trajectory to guarantee a parking without danger even when deviations appear compared to the initial trajectory, when more maneuvers are needed. Finally, a global functional architecture with a supervisor has been described for the complete parking maneuver.

Les applications de pick-and-place à hautes cadences requièrent des caractéristiques très élevées en terme de performances dynamiques, que seuls les robots parallèles sont capables d'atteindre. Les robots à quatre degrés de liberté proposent le plus de flexibilité, mais l'amplitude de la rotation permettant l'orientation de l'objet est souvent le point faible de ces architectures. Cependant, le concept de nacelle articulée permet de dépasser cet inconvénient. Ainsi, trois nouvelles architectures de robots de pick-and-place à quatre degrés de liberté sont présentées dans ce manuscrit : les architectures Par4, Héli4 et Dual4. Pour chacun des robots présentés, une étude complète est effectuée et un démonstrateur est réalisé afin de valider les concepts et de les évaluer. Une méthode de modélisation dynamique simplifiée appliquée aux robots à nacelle articulée est ensuite présentée. Cette méthode est appliquée au robot Par4 et permet de mettre en avant un déséquilibre des couples moteurs sur ce mécanisme. Il est alors démontré qu'un changement mineur dans la cinématique de la nacelle permet de réduire de 30% les couples mis en jeux lors de trajectoires de prises-déposes. Une nouvelle version "équilibrée" du robot est donc proposée en se fondant sur l'étude dynamique présentée précédemment. Enfin, deux types d'optimisations appliquées aux robots de pick-and-place sont présentés. Tout d'abord, une méthode de recherche des paramètres géométriques dédiée aux robots de pick-and-place est présentée et appliquée au robot Par4. De plus, une génération de trajectoire utilisant les clothoïdes et une loi horaire adaptative est proposée afin d'optimiser les déplacements du robot lors de mouvements de pick-and-place à très hautes accélérations