Conception et commande des manipulateurs sériels, parallèles et hybrides

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La conception des manipulateurs robotiques sériels, parallèles et hybrides est une tàches extrèmement complexe qui nécessite un modèle géométrique générique non seulement de l'architecture mécanique (aussi appelée topologie), 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 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. Le concept de carte topologique se distingue par l'ajout dans la description topologique du manipulateur des contraintes géométriques 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 afin d'automatiser le processus d'analyse et de conception topologique et géométrique des manipulateurs sériels, 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. L'algorithme de synthèse topologique et géométrique des manipulateurs robotiques que nous avons l'intention de produire promet d'être un outil inestimable permettant à un concepteur d'améliorer les aspects géométriques et topologiques d'un mécanisme. Le développement de cet outil permettra de jeter de nouvelles lumières sur la partie du processus de conception, où le concepteur recombine des portions de mécanismes pour en obtenir d'autres. De plus, notre outil nous aidera à analyser et produire de nouveaux designs de manipulateurs parallèles et hybrides, en particulier, des manipulateurs hybrides à nacelle articulée planaires, sphériques et spatiales.