Les robots parallèles entraînés par câbles sont un type de manipulateur bénéficiant d’un grand espace de travail en translation tout en offrant des performances dynamiques supérieures à celles des architectures de robots traditionnelles. Malgré tout, ceux-ci demeurent tout de même peu utilisés et les rares prototypes qui existent sont la plupart du temps trouvés en milieu académique. Plusieurs problèmes qui empêchent l’implantation des robots parallèles à câbles en milieu industriel nécessitent encore un peu de travail. Le but principal de ce manuscrit est d’étudier et de proposer des solutions à quelques problèmes qui pourraient survenir lors de la mise en service de tels robots. Premièrement, une méthode d’identification du couple d’encochage aux moteurs est utilisée afin d’uniformiser le mouvement à basse vitesse des moteurs. Les courbes de couple d’encochage résultantes sont par la suite incorporées à un schéma de commande qui est utilisé de manière subséquente. Deuxièmement, des essais de téléopération sont effectués avec un robot plan afin de simuler une tâche d’assemblage à moyenne échelle. Ces tests permettent de déterminer qu’une précision de ±5.3 mm est atteignable lorsqu’un humain commande l’effecteur en étant basé sur une rétroaction visuelle seulement. Troisièmement, on remarque généralement que les robots parallèles entraînés par câbles ont une précision absolue moindre que les autres robots parallèles. Afin de tenter de résoudre ce problème, une méthode d’étalonnage automatique à l’aide d’une caméra embarquée est proposée. Celle-ci inclut une méthode de génération d’une liste de poses d’étalonnage. Un modèle d’erreur est également proposé et comparé aux résultats obtenus en simulation. En dernier lieu, une validation expérimentale est réalisée, puis une vérification permet de conclure que l’application de la méthode se traduit par une erreur moyenne de 31 mm en position et 1.6° en orientation. / Cable-driven parallel robots are a type of manipulator allowing for a large translational workspace and superior dynamic capabilities than their traditional equivalent. Nevertheless, these robots still remain little used and the few prototypes that exist are mostly found within academia. Several problems preventing the implementation of cable-driven parallel robots in industrial environments still need to be worked on. The purpose of this manuscript is to study and propose solutions to some problems that may arise during the putting into service of such robot. First, to ensure uniform operation of the robot at low speed, an identification of the cogging torque is performed. Resulting cogging torque curves are then incorporated into a control scheme that is subsequently used. Second, an accuracy assessment is carried out on a planar robot in order to mimic a mediumsized assembly task. These tests determine that an accuracy of ±5.3mm can be achieved when a human teleoperatates the end effector using only a visual feedback. Third, cable-driven parallel robots are generally less accurate in absolute than other parallel robots. In an effort to solve this issue, an automatic eye-on-hand calibration method is proposed. It includes an algorithm for the generation of a list of calibration poses. An error model is also proposed and the results are compared to the ones obtained by simulation. Finally, an experimental validation is carried out along with a verification of the resulting accuracy. The mean post-calibration error measured is 31 mm in position and 1.6° in orientation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/67135 |
| Date | 27 January 2024 |
| Creators | Tremblay, Nicolas |
| Contributors | Gouttefarde, Marc, Cardou, Philippe |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | mémoire de maîtrise, COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xii, 101 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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