Problématique

Les robots parallèles ont été bien étudiés et optimisés au niveau de leur comportement cinématique et statique, mais, à cause de la complexité de leur modèle dynamique, peu de recherches ont été effectués au niveau de leur comportement dynamique.

L'équilibrage dynamique consiste en l'annulation complète des efforts d'inertie transmis par un manipulateur parallèle au bâti lors d'un déplacement est un sujet qui a été peu traité dans la littérature en raison de la complexité du problème. Or ces efforts sont un des principaux phénomènes qui entraînent des vibrations de la structure, et par conséquent, une perte de précision.

Les systèmes équilibrés dynamiquement sont intéressants pour diverses applications, comme la robotique spatiale, car ils permettent d'éviter les problèmes de correction de trajectoire des engins spatiaux dus aux mouvements du robot, et donc autorisent une économie d'énergie. Généralement, des solutions existent qui sont appliquées aux systèmes mécaniques fermés à 1 degré de liberté. Mais dès que le nombre de degrés de liberté augmente, les solutions proposées sont peu nombreuses et deviennent très complexes. Il est donc nécessaire de proposer de nouvelles approches permettant d'équilibrer dynamique des systèmes robotisés.

 

Travaux réalisés

Les travaux réalisés sur l'équilibrage dynamique des manipulateurs parallèles sont orientés autour de deux principaux axes :

• l'équilibrage dynamique et l'annulation simultanée des efforts moteurs des mécanismes à boucle fermée
• l'équilibrage dynamique complet des manipulateurs parallèles plans avec des liaisons prismatiques
• l'équilibrage dynamique complet des manipulateurs parallèles par l'optimisation de la trajectoire

 

Pour plus d'informations sur ces travaux, le lecteur peut se référer aux articles suivants :

V. Arakelian et S. Briot, « Simultaneous Inertia Force/Moment Balancing and Torque Compensation of Slider-Crank Mechanisms », Mechanics Research Communications, 2010, Vol. 37, No. 2, pp. 265-269.

S. Briot, I.A. Bonev, C.M. Gosselin, et V. Arakelian, « Complete Shaking Force and Shaking Moment Balancing of Planar Parallel Manipulators with Prismatic Pairs », Journal of Multibody Dynamics, 2009, Vol. 223, No. 1, pp. 43-52.

S. Briot, V. Arakelian, N. Sauvestre et J.-P. Le Baron, « Shaking Forces Minimization of High-Speed Robots via an Optimal Motion Planning », Proceedings of the 18th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control (ROMANSY 2010), 5-7 juillet, 2010, Udine, Italie.

S. Briot et V. Arakelian, « Complete Shaking Force and Shaking Moment Balancing of the Position-Orientation Decoupled PAMINSA Manipulator », IEEE/ ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2009), 14-17 juillet, 2009, Singapour.

V. Arakelian et S. Briot, « Dynamic Balancing of the SCARA robot », Proceedings of 17th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control (RoManSy 2008), 5-9 juillet, 2008, Tokyo, Japon.