Optimisation de la topologie des robots dynamiquement équilibrés

L équilibrage dynamique est un domaine d étude important en robotique à grande vitesse et pour la robotique spatiale. La prise en compte des performances d équilibrage dynamique des robots lors de leur conception permet de réduire les vibrations du bâti, une meilleure précision et des temps de cycle...

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Auteurs principaux : Ayala Hernandez Juan Emmanuel (Auteur), Briot Sébastien (Directeur de thèse, Membre du jury), CERVANTES-SÁNCHEZ J. Jesús (Directeur de thèse, Membre du jury), Carricato Marco (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Acevedo Alvarado Mario (Rapporteur de la thèse, Membre du jury)
Collectivités auteurs : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), Universidad de Guanajuato México (Organisme de cotutelle), 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 : Thèse ou mémoire
Langue : anglais
Titre complet : Optimisation de la topologie des robots dynamiquement équilibrés / Juan Emmanuel Ayala Hernandez; sous la direction de Sébastien Briot et de J. Jesús Cervantes-Sánchez
Publié : 2022
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Automatique, productique et robotique : Ecole centrale de Nantes : 2022
Thèse de doctorat : Automatique, productique et robotique : Universidad de Guanajuato (México) : 2022
Sujets :
Description
Résumé : L équilibrage dynamique est un domaine d étude important en robotique à grande vitesse et pour la robotique spatiale. La prise en compte des performances d équilibrage dynamique des robots lors de leur conception permet de réduire les vibrations du bâti, une meilleure précision et des temps de cycle réduits. Dans le but de développer une méthode de conception de robot équilibrés dynamiquement, l optimisation topologique structurelle est étudiée dans ce travail de recherche en tant qu outil pour concevoir des robots équilibrés dynamiquement, c est à dire un robot ne transmettant pas de réaction sur le châssis. La pertinence de la méthodologie proposée est confirmée par la réalisation d une conception optimisée d un mécanisme à quatre barres équilibré dynamiquement et l équilibrage dynamique partiel d un mécanisme à cinq barres. L importance de la conception d un mécanisme à quatre barres équilibré dynamiquement est liée à la possibilité d exploiter ce mécanisme optimisé comme un module utile à la conception de robots équilibrés dynamiquement. Le mécanisme à cinq barres a une importance toute particulière en raison de ses applications industrielles, où il est généralement utilisé dans des opérations de prise et de dépose.
Dynamic balancing is an important field of study in high-speed robotics and spatial robots. Taking into account robot dynamic balancing performance for robot design leads to low base vibrations, high precision and short cycle times. With the aim to develop a comprehensive robot design for dynamic balancing, structural topology optimization is studied in this research work as a tool for designing dynamically balanced robots, also called reactionless robots. The suitability of the proposed methodology is confirmed by accomplishing an optimized design of a reactionless four-bar linkage and the partial dynamic balancing of five-bar robotic mechanism. The significance of the dynamically balanced four-bar linkage is related to the possibility to exploit this optimized linkage as a special leg for building reactionless robots. Besides, the five-bar robot is very important due to its industrial applications, where it is typically used in pick-and-place operations.
Variantes de titre : Topology optimization of reactionless robots
Notes : Thèse soutenue en co-tutelle
Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : José Maria Rico-Martinez (Président du jury) ; Sébastien Briot, J. Jesús Cervantes-Sánchez, José Maria Rico-Martinez, Marco Carricato, Mario Acevedo Alvarado, Volkert Van Der Wijk (Membre(s) du jury) ; Marco Carricato, Mario Acevedo Alvarado (Rapporteur(s))
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