Sensor-based dynamic control of parallel kinematic machines
Contribution à la commande dynamique référencée capteurs de robots parallèles
Résumé
Presented research works deal with the prediction and accuracy improvement of the parallel kinematic machines. These works mainly apply to the machines used for complex tasks as fast pick-and-place or high speed machining. The presented works focus on the coherence of the triplet modeling - identification - control. These works originality is to take into account the machine specificities and the task dynamics into the control schemes by using an adapted perception. The main contribution of theses thesis works is to propose a Cartesian space dynamic control using an exteroceptive measure of the end-effector pose. This control strategy allows for a better accuracy than the classical strategies. Indeed, there are less numerical estimations, mainly in the dynamics computation. Moreover, the Cartesian space control allows for a full control of the end-effector moves, especially in the neighbourhood of singularities. These improvements are confirmed with simulation results. The experimental development of a 1 kHz fast visual sensor allows for an experimental validation of these works.
Ces travaux de recherche concernent la prédiction et l'amélioration de la précision des machines à structure parallèle. Ces travaux s'intéressent principalement aux machines utilisées pour des tâches complexes comme la manipulation rapide d'objets ou l'usinage à grande vitesse. Ces travaux s'intéressent à la cohérence du triptyque modélisation - identification - commande. L'originalité de ces travaux est la prise en compte au niveau de la commande, et au moyen d'une perception adaptée, des spécificités de la machine et de la dynamique de la tâche. L'apport principal de ces travaux de thèse est de proposer une commande dynamique dans l'espace Cartésien tout en utilisant une mesure extéroceptive de la pose de l'effecteur. Cette stratégie de commande permet notamment une précision plus importante que les stratégies classiques. En effet, le nombre d'estimations utilisées est plus faible, principalement au niveau de l'estimation du comportement dynamique. De plus, la régulation dans l'espace Cartésien permet la maîtrise complète du mouvement de l'effecteur, notamment au niveau des singularités de la machine. Ces améliorations sont validées en simulation. Le développement d'un capteur visuel rapide à 1 kHz a également permis une validation expérimentale de ces travaux.
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