Th. 3e cycle--Vib. et oscillateurs--Besançon, 1983. N°: 431.

Th. doct.-ing.--Nancy, I.N.P.L., 1978.

Le monde industriel actuel ne cesse pas d'évoluer. La concurrence accrue, la grande diversification des produits demandés, le développement du commerce électronique, l'augmentation des échanges de données entre donneurs d'ordres et le producteur, sont autant de facteurs qui poussent les entreprises à continuellement optimiser leurs systèmes de production afin de produire et de livrer dans des délais précis, à des coûts réduits, en satisfaisant des niveaux de service élevés exigés par les clients. Ceci nécessite l'utilisation de méthodes bien adaptées pouvant guider le concepteur dans les choix qu'il est amené à faire lors des phases de conception. C'est pourquoi, dans notre thèse, nous nous sommes donc intéressés à développer une méthodologie qui va permettre aux entreprises de prendre des décisions fiables soient lors de la conception et le pilotage du système de production en identifiant et modélisant les phénomènes aléatoires (comme la demande, les pannes des machines) et en intégrant explicitement le délai de livraison dans le modèle. Ainsi, dans la première partie de notre travail, nous avons étudié un système de production constitué par une machine, un stock de capacité infinie et un client qui demande à chaque instant une quantité de produit. Nous avons appliqué à ce système un modèle à flux continus avec prise en compte d'un temps de livraison constant. Afin d'évaluer les performances de notre système, nous nous sommes basés sur la méthode d'analyse des perturbations infinitésimale (IPA) et nous avons réalisé des simulations à l'aide d'un algorithme basé sur cette méthode pour déterminer le niveau  du stock optimal qui minimise la fonction de coût total. Ce coût total est la somme du coût de stockage, du coût de rupture et du coût de transport. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons appliqué, pour le même système que celui étudié dans la première partie, un modèle à flux discrets. La méthode d'analyse des perturbations infinitésimale (IPA) est également appliquée pour ce modèle pour déterminer le niveau de stock optimal. L'application de cette méthode à un modèle à flux discrets est une innovation. En effet, D'après nos connaissances, il n'existe pas des travaux qui appliquent la méthode IPA à des modèles à flux discrets. Dans la dernière partie de notre thèse, nous avons considéré un système de production avec un délai de livraison planifié entre le client et le producteur. Nous avons ensuite étudié l'impact des coûts de livraison sur le niveau de stock optimal. La méthode d'analyse des perturbations infinitésimale est également appliquée pour les deux types de modèles (modèles à flux continus et discrets) / The first part of our work, we study a manufacturing system composed of a machine, a buffer with infinite capacity and customer. We applied this to system a continuous flow model taking into account a constant delivery time. To evaluate the performance of our system, we relied on the method of infinitesimal perturbation analysis (IPA), we performed simulations using an algorithm based on this method to determine the optimal buffer level which minimizes the cost function. This total cost is the sum of inventory cost, backlog cost and transportation cost. In the second part of our work, we applied a discrete flow model to the same system studied in the first part. The infinitesimal perturbation analysis method (IPA) is also applied to this model to determine the optimal inventory level. Applying this method to a discrete flow model is an innovation. Indeed, as we know, there is no work applying the method to IPA models to discrete flow. In the last part, we considered a manufacturing system with a random delivery time between the costumer and the producer. Then we studied the impact of transportation costs on the optimal buffer level. The method of infinitesimal perturbation analysis is also applied for both types of models (discrete flows and continuous flows model).

Ce travail apporte de nouvelles méthodes pour la modélisation cinématique et le contrôle de manipulateurs continus et déformables, fondées sur la méthodes des éléments finis. À la différence des manipulateurs rigides, les manipulateurs continus et déformables engendrent leurs mouvements en se déformant, c'est pourquoi la méthode proposée prend en compte les déformations mécaniques pour mieux décrire la cinématique de ce genre de robots. Cette méthode n'apporte pas de solution analytique, mais une approximation numérique, par des méthodes dérivées de la mécanique numérique. La méthodologie est appliquée à un manipulateur continu, appelé "Compact Bionic Handling Assistant (CBHA)". Une stratégie de commande en boucle fermée, fondée sur l'allocation du contrôle, est également présentée. Les modèles et contrôleurs sont validés expérimentalement. / This work provides new methods for the kinematic modeling and control of soft, continuum manipulators based on the Finite Element Method. Contrary to the case of rigid manipulators, soft and continuum manipulators generate their motion by deformation, therefore, the proposed methodology accounts for the deformation mechanics to better describe the kinematics of these type of robots. This methodology does not produce analytic solutions, instead, a numerical approximation is provided by methods derived from Computational Mechanics. The methodology is applied to a continuum manipulator, namely, the Compact Bionic Handling Assistant (CBHA). A closed-loop control scheme based on control allocation is also presented. The models and controller are validated experimentally.

Ce travail de thèse propose une nouvelle méthode de modélisation et de reconstruction de la forme d’une classe de manipulateurs continuum, basée sur la géométrie des courbes. Les Hodographes Pythagoriens (courbes HP) sont utilisées pour reconstruire des formes optimales pour ce type de robots, par une optimisation des énergies potentielles de flexion et de torsion. Cette méthode nous permis de déduire la cinématique optimale des bras manipulateurs continuum. La validation de la méthode proposée a été réalisée sur le robot dit trompe d’éléphant ‘Compact Bionic Handling Assistant (CBHA)’. Une calibration a été réalisée sur la méthode de reconstruction afin d’améliorer les performances en terme de précision et de prendre en considération les incertitudes dues à la structure du bras manipulateur. La méthode proposée est également testée dans le cas de la préhension, en s’appuyant sur une approche qualitative à base de réseaux de neurones. De plus, l'approche HP est étendue à la modélisation des structures de robots hétérogènes avec plusieurs sections. Ce dernier a été validé pour une chaîne cinématique fermée, composée de deux manipulateurs CBHA, manipulant conjointement une corde flexible. / This work provides a new methodology to reconstruct the shape of continuum manipulators using a curve based approach. Pythagorean Hodograph (PH) curves are used to reconstruct the optimal shape of continuum manipulators using minimum potential energy (bending and twisting energy) criteria. This methodology allows us to obtain the optimal kinematics of continuum manipulators. The models are applied to a continuum manipulator, namely, the Compact Bionic Handling Assistant (CBHA) for experimental validation under free load manipulation. The calibration of the PH-based shape reconstruction methodology is performed to improve its accuracy to accommodate the uncertainties due to the structure of the manipulator. The proposed method is also tested under the loaded manipulation after combining it with a qualitative Neural Network approach. Furthermore, the PH-based methodology is extended to model multi-section heterogeneous bodies. This model is experimentally validated for a closed loop kinematic chain formed using two CBHA manipulating jointly a rope.

Thèse doctorat : Génie civil : Lille 1 : 2003. / N° d'ordre (Lille 1) : 3340. Résumé en français et en anglais. Bibliogr. p. 199-216.

Thèse de doctorat : Génie Civil : Villeurbanne, INSA : 2000. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 181-192.

Thèse doctorat : Matériaux : Villeurbanne, INSA : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 181-189.

Thèse doctorat : Génie Mécanique : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2007. / 94 réf.

Thèse doctorat : Génie Mécanique : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. 94 réf.