Domaines d'unicité et parcourabilité pour les manipulateurs pleinement parallèles - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 1998

Domaines d'unicité et parcourabilité pour les manipulateurs pleinement parallèles

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Abstract

The topic of the work, presented in this thesis, is the geometric and kinematic analysis of fully parallel manipulators. The main goals are the characterization of uniqueness domains and the analysis of the moveability in the workspace. This dissertation is divided in five sections. The first section is dedicated to a state of the art in the fully parallel manipulators and more precisely in the calculation of their workspace and their singular configurations. The second and the third sections are dedicated to the characterization of aspects for fully parallel manipulators with respectively one and several solutions to the inverse kinematic problem. Thus, we define the maximal domains of the workspace without singular configurations. Then, we define the uniqueness domains, i.e. the domains where the kinematics operator is a bijection between the workspace and the joint space. Indeed, in one aspect, it is possible to change assembly mode without meeting a singularity. The fourth section deals with the problems of the internal and external collisions. The definition of the aspects is extended to free aspects to take into account these collisions. The fifth section develops the moveability analysis in the workspace which defines the ability to perform point-to-point motions and continuous trajectory. This work can be used in CAD-robotics software to improve the utilization of parallel manipulators. Indeed, the determination of uniqueness domains and the analysis of the moveability in the workspace are a useful help for planning trajectory, as well as for the design and placement of parallel manipulators.
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'étude géométrique et cinématique des manipulateurs pleinement parallèles. Cette étude a pour objectifs finaux la détermination des domaines d'unicité et la caractérisation des domaines parcourables de l'espace de travail. Notre étude se décompose en 5 parties. La première partie de ce travail est consacrée à une étude bibliographique des manipulateurs pleinement parallèles et plus particulièrement le calcul de leur espace de travail et de leurs configurations singulières. La deuxième et la troisième partie de ce rapport sont consacrées à la caractérisation des aspects pour les manipulateurs pleinement parallèles possédant une et plusieurs solutions au modèle géométrique inverse respectivement. Ainsi, nous définissons les plus grands domaines de l'espace de travail sans configuration singulière. Puis, nous définissons les plus grands domaines d'unicité, c'est-à-dire les domaines où il est possible d'établir une bijection entre l'espace de travail et l'ensemble articulaire à l'aide des modèles géométriques direct et inverse. En effet, dans un aspect, il est possible de changer de mode d'assemblage sans rencontrer de singularité. La quatrième partie traite du problème des collisions internes et externes. La définition des aspects est étendue en aspects libres pour tenir compte de ces collisions. La cinquième partie porte sur l'analyse de la parcourabilité de l'espace de travail en vue de réaliser des trajectoires discrètes et continues. Cette étude pourra être utilisée dans les logiciels de CAO-robotique pour permettre une meilleure utilisation des manipulateurs parallèles. En effet, la détermination des domaines d'unicité et l'analyse de la parcourabilité dans l'espace de travail sont des outils intéressants pour la planification de trajectoires ainsi que la conception et le placement des manipulateurs parallèles.
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Dates and versions

tel-00003471 , version 1 (15-10-2003)

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  • HAL Id : tel-00003471 , version 1

Cite

Damien Chablat. Domaines d'unicité et parcourabilité pour les manipulateurs pleinement parallèles. Automatique / Robotique. Ecole Centrale de Nantes (ECN), 1998. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00003471⟩
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