Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes Conception d’un robot parallèle à deux degrés de liberté pour des opérations de prise et de dépose Sébastien Briot & Stéphane Caro Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes IRCCyN (UMR CNRS 6597) Equipe Robotique

Contexte Projet ANR ARROW (oct. 2011 – avril 2016) Conception de robots rapides et précis avec un large espace de travail opérationnel Partenaires : IRCCyN LIRMM Tecnalia France Deux cas d’étude : Robots précis pour les opérations de pick-and-place (IRCCyN / Tecnalia) Robots précis pour des opérations d’usinage (LIRMM / Tecnalia)

Conception d’un robot précis pour des opérations de pick-and-place Travail de thèse de Coralie Germain Part du principe Qu’il existe de nombreuses tâches industrielles nécessitant 2 ddl en translation Pour 2 ddl en translation => construire une architecture avec 2 moteurs suffit Mais que les architectures à 2 ddl en translation ne sont pas satisfaisantes

Conception d’un robot précis pour des opérations de pick-and-place Souhait de concevoir une architecture permettant 2 ddl plans Raide Avec un nombre minimal de jambes

Chaîne cinématique de l’IRSBot-2

Mouvements du robot Une jambe seule

Mouvements du robot Du robot

Cahier des charges

Singularités de l’IRSBot-2 Ce que l’on veut, c’est d’être certain de concevoir un mécanisme sans singularités Sur l’architecture de l’IRSBot-2, trois types de singularités Type 1 (ou sérielle) Type 2 (ou parallèle) De contraintes

Mise en équations du problème Solutions X des problèmes => configurations du mécanisme pour lesquelles on a une singularité

Exemples de singularités liées à QI

Exemples de singularités liées à QII

Mise en équations du problème Créer un mécanisme sans singularités Trouver les paramètres de conception tels que les polynômes QI, QII et QIII (en même temps) n’ont pas de racines réelles Résolution grâce à un outil de DCA codé dans Maple (librairie SiRoPa) Sébastien Briot

Mise en forme du problème de conception

Mise en forme du problème de conception

Trajectoire test optimale

Mise en forme du problème de conception

Problème no 1

Problème no 2

Solutions Pareto-optimales

Solutions Pareto-optimales

CAO

CAO

Prototype

Prototype

Trajectoire à 5 G et 5 m/sec

Erreurs de tracking

Trajectoire à 20 G et 6 m/sec

Répétabilité

Déformation statique

Déformation statique

Sonnage

Conclusions Conception optimale d’un robot parallèle à deux ddl Résultats théoriques et expérimentaux proches Travaux futurs : Recalage de la précision absolue Asservissement visuel à haute cadence Rejet des vibrations …

Le travail d’une équipe Chercheurs : Sébastien Briot Stéphane Caro P. Wenger Doctorante : Coralie Germain Ingénieurs: Francesco Allegrini (Commande + expérimentations / IRCCyN) Dimitri Bondarenko (sonnage / IRCCyN) Cédric Baradat (supervision du projet réalisation / Tecnalia Jean-Baptiste Izard (supervision du projet réalisation + conception / Tecnalia) Hai Yang (Commande / Tecnalia) Lotfi Chick (Commande / Tecnalia)