Commande référencée capteurs et réduction de vibrations de robots parallèles à câbles

Cette thèse présente des travaux relatifs à l’amélioration de la précision des Robots Parallèles à Câbles (RPC) par deux approches se basant sur l’utilisation de capteurs extéroceptifs. Les RPC sont une classe de robots parallèles utilisant des câbles flexibles à la place de liens rigides. Leurs caractéristiques leur permettent de déplacer de lourdes charges dans de grands espaces de travail, mais l’utilisation de liens flexibles implique aussi une perte en précision que ces travaux cherchent à améliorer. La première méthode présentée dans cette thèse consiste en une commande référencée capteurs combinant à la fois des mesures de distances entre la plateforme mobile du robot et la surface se trouvant en-dessous ainsi que des images du robot dans son environnement permettant de le déplacer par asservissement visuel. Le premier contrôleur proposé permet donc de combiner les deux types de capteurs et d’en résoudre les redondances. Cela permet alors de pouvoir suivre une surface de forme et de position inconnue à distance et orientation constante entre plusieurs points repérés par des marqueurs visuels. La stabilité de cette commande a ensuite été évaluée par la méthode de Lyapunov. La seconde contribution principale de cette thèse est la réduction de vibrations à l’aide d’une commande prédictive. Le modèle dynamique du robot est d’abord établi, puis ajusté par des mesures du comportement oscillatoire du robot. Il est ensuite inséré dans une loi de commande qui résout à chaque pas de temps un problème d’optimisation à partir de l’état courant du robot, mesuré par des capteurs extéroceptifs là aussi, afin de minimiser les oscillations du robot. Des essais en situation de de suivi de trajectoire et d’arrêt brusque démontrent l’intérêt de cette méthode pour l’atténuation des vibrations.