Modelling, Control and Performance Analysis of Cable-Driven Parallel Cobots

Cette thèse de doctorat porte sur la modélisation, la commande et l analyse des performances de Robots Parallèles à Câbles(RPC) collaboratifs.Une modélisation élasto-géométrique des éléments d actionnement des RPC est proposée en vue de l amélioration de leurs performances de positionnement. Différe...

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Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Métillon Marceau (Auteur), Caro Stéphane (Directeur de thèse), Charron Camilo (Directeur de thèse), Subrin Kévin (Directeur de thèse), Cardou Philippe (Président du jury de soutenance), Laribi Mohamed Amine (Rapporteur de la thèse), Merlet Jean-Pierre (Rapporteur de la thèse), Chevallereau Christine (Membre du jury), Gouttefarde Marc (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), Sciences de l'ingénierie et des systèmes Nantes Université (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 : Modelling, Control and Performance Analysis of Cable-Driven Parallel Cobots / Marceau Métillon; sous la direction de Stéphane Caro et de Camilo Charron et de Kévin Subrin
Publié : 2023
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Robotique : Ecole centrale de Nantes : 2023
Sujets :
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230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Philippe Cardou (Président du jury) ; Christine Chevallereau, Marc Gouttefarde (Membre(s) du jury) ; Mohamed Amine Laribi, Jean-Pierre Merlet (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Robotique  |e Ecole centrale de Nantes  |d 2023 
330 |a Cette thèse de doctorat porte sur la modélisation, la commande et l analyse des performances de Robots Parallèles à Câbles(RPC) collaboratifs.Une modélisation élasto-géométrique des éléments d actionnement des RPC est proposée en vue de l amélioration de leurs performances de positionnement. Différents modèles élasto-géométriques inverses sont analysés en simulation et testé expérimentalement puis font l objet d une analyse de sensibilité.Ensuite, des stratégies de contrôle permettant aux RPC d être utilisés par des opérateurs de manière physique sont proposées.Ces stratégies sont basées sur la commande en impédance et permettent la comanipulation du RPC. Un contrôleur hybride assurant la réalisation de trajectoires et la comanipulation est présenté et approuvé expérimentalement.Enfin, un appareil de sécurité pour la détection de proximité basé sur le principe du couplage capacitif est adapté aux RPC et testé.Finalement, des expériences utilisateurs ont été menés pour juger des performances des stratégies proposées. Trois expériences menées avec des participants volontaires permettent d évaluer la variation de la performance et de comprendre le comportement physique de l utilisateur au cours d interactions physiques humain-RPC. 
330 |a This PhD thesis addresses the modelling,control and performance analysis of collaborative Cable-Driven Parallel Robots (CDPRs). An elasto-geometric modelling of the actuation elements is proposed to improve their positioning accuracy. Different inverse elastogeometricmodels are simulated and experimentally assessed then analysed in a sensitivity analysis.Then, control strategies allowing the physical interactions of operators with CDPRs are proposed. These strategies are based on the impedance control and allow the robots comanipulation. A hybrid controller for trajectory tracking and co-manipulation is presented and experimented. A safety device for the proximity detection based on the capacitive coupling principle is fitted to CDPRs and tested. Finally, user experiments are led to determine the performance of the proposed strategies.Three experiments led with volunte erenable the performance variation evaluationand the user behaviour study during physical human-CDPR interactions. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
541 | |a Modélisation, Commande et Analyse de Performance de Cobots Parallèles à Câbles  |z fre 
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610 0 |a Cobots parallèles à câbles 
610 0 |a Interactions physiques humain-robot 
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610 0 |a Analyse des performances 
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