Synthèse topologique et géométrique des manipulateurs parallèles et hybrides

点击翻译按钮获取中文摘要

La synthèse topologique et géométrique de manipulateurs parallèles et hybrides est une tàches de conception extrèmement complexe qui nécessite un modèle géométrique générique non seulement de l'architecture mécanique (aussi appelée topologie) choisie, mais plutôt d'une famille topologique complète. L'objectif principal de ce programme de recherche est de développer des méthodes de modélisation topologique et géométrique qui sont utilisables dans un algorithme d'optimisation afin de produire de nouveaux designs de manipulateurs dont les performances seraient améliorées. Le premier objectif est de développer le concept de "carte topologique" que nous avons récemment proposé, afin de modéliser la topologie des manipulateurs séries, parallèles et hybrides. Ce nouveau concept est une extension des paramètres de Denavit-Hartenberg (DH) qui eux permettent la modélisation topologique et géométrique des manipulateurs séries seulement.  Le modèle DH permet la représentation de chaînes en série d'articulations prismatique (P) ou rotoide (R) (partie topologique du modèle DH) et les distances et orientations relatives entre les articulations (partie géométrique du modèle DH).  Le concept de carte topologique se distingue par rapport aux graphs (réseau d'articulations P et R) par l'ajout dans la description topologique du manipulateur des contraintes cinématiques permettant d'obtenir une mobilité connue de l'effecteur. Le second objectif est de développer des outils d'analyses et d'optimisation des performances à partir de ces cartes topologiques. Finalement, ces méthodologies seront implantées dans un algorithme génétique hybride (binaire/réel) afin d'automatiser le processus d'analyse et de conception topologique et géométrique des manipulateurs parallèles et hybrides. Les cartes topologiques seront codées sous forme binaire, alors que la géométrique des manipulateurs sera codées par des nombres réels, respectant ainsi la nature original de ces informations.  Des opérateurs de reproduction seront spécialement conçus pour bien contrôler l'évolution de la population de designs afin d'éviter le problème de convergence prématurée, qui est particulièrement difficile lors de la synthèse topologique et géométrique simultanée.