Conception et commande de robots parallèles volants

Conception et commande de robots parallèles volants

La manipulation aérienne est l un des défis de la robotique au cours de cette dernière décennie. L un des freins au développement des manipulateurs aériens est l autonomie limitée des drones, réduite par la charge et la consommation électrique du manipulateur embarqué. Une solution pour dépasser cet...

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Bibliographic Details
Main Authors : Six Damien (Auteur), Briot Sébastien (Directeur de thèse, Membre du jury), Martinet Philippe (Directeur de thèse, Membre du jury), Chriette Abdelhamid (Directeur de thèse, Membre du jury), Merlet Jean-Pierre (Président du jury de soutenance, Membre du jury), Andreff Nicolas (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Morin Pascal (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Ollero Aníbal (Membre du jury), Fantoni-Coichot Isabelle (Membre du jury)
Corporate Authors : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication Rennes (Ecole doctorale associée à la thèse), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thesis
Language : français
Title statement : Conception et commande de robots parallèles volants / Damien Six; sous la direction de Sébastien Briot et de Philippe Martinet et de Abdelhamid Chriette
Published : 2018
Online Access : Via Nantes Université network
Online Access note : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Automatique, productique et robotique : Ecole centrale de Nantes : 2018
Subjects :
Robots > Dynamique
Robots > Systèmes de commande
Drones
Véhicule aérien autonome
Robots parallèles
Modèle dynamique
Commande par retour d état
Thèses et écrits académiques
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214 1 |d 2018 
230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Jean-Pierre Merlet (Président du jury) ; Sébastien Briot, Philippe Martinet, Abdelhamid Chriette, Jean-Pierre Merlet, Nicolas Andreff, Pascal Morin, Aníbal Ollero, Isabelle Fantoni-Coichot (Membre(s) du jury) ; Nicolas Andreff, Pascal Morin (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Automatique, productique et robotique  |e Ecole centrale de Nantes  |d 2018 
330 |a La manipulation aérienne est l un des défis de la robotique au cours de cette dernière décennie. L un des freins au développement des manipulateurs aériens est l autonomie limitée des drones, réduite par la charge et la consommation électrique du manipulateur embarqué. Une solution pour dépasser cette limite passe par la collaboration de plusieurs drones dans une tâche de manipulation. Cette thèse porte sur la conception et la commande d un nouveau type de véhicule autonome aérien destiné à la manipulation. Le concept consiste à faire collaborer plusieurs drones, en particulier des quadricoptères, au travers d une architecture passive polyarticulée. Le robot ainsi obtenu est une fusion entre l architecture passive d un robot parallèle et plusieurs drones. L étude du modèle dynamique de cette classe de robots met en avant un découplage dans le modèle dynamique. Ce découplage permet la conception d une commande en cascade qui assure la stabilisation et le suivi de trajectoire pour ces robots. Deux cas d étude sont ensuite déclinés dans cette thèse : un robot parallèle volant à deux drones et un robot parallèle volant à trois drones. Pour ces deux robots, une simulation numérique est effectuée afin de valider le fonctionnement de la commande. Ces simulations ont également permis de valider la possibilité de changer la configuration de l architecture passive en vol. Les travaux ont été portés avec succès jusqu au stade expérimental pour le robot volant à deux drones. 
330 |a Aerial manipulation is one of the challenges of robotics over the last decade. One of the constraints on the development of aerial manipulators is the limited autonomy of drones, reduced by the load and energy consumption of the on-board manipulator. One way to overcome this limit is to have several drones collaborate on a manipulation task. This thesis deals with the design and control of a new type of autonomous aerial vehicle for manipulation tasks. The concept consists in the collaboration of several drones, in particular quadrotors, through a polyarticulated passive architecture. The robot thus obtained is a fusion between the passive architecture of a parallel robot and several drones. The study of the dynamic model of this robot class highlights a decoupling in the dynamic model. This decoupling allows the design of a cascade control law. This controller provides stabilization and trajectory tracking for these robots. Two study cases are then presented in this thesis: a flying parallel robot with two drones and a flying parallel robot with three drones. For these two robots, a numerical simulation is performed to validate the controller performances. These simulations also allowed to validate the reconfiguration abilities of passive architecture in flight. The work was successfully carried to the experimental stage for the flying robot with two drones. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
541 | |a Design and control of flying parallel robots  |z eng 
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