Soutenance de thèse "Conception et Commande Collaborative de Manipulateurs Mobiles Modulaires"

Mardi 11 décembre, Zine Elabidine CHEBAB soutenait sa thèse sur le thème "Conception et Commande Collaborative de Manipulateurs Mobiles Modulaires". Le jury était composé de : 

• M. Damien CHABLAT - Directeur de recherche, LS2N (Nantes) - Rapporteur
• M. Said ZEGHLOUL - Professeur des universités, Pprime (Poitiers) - Rapporteur
• M. Olivier COMPANY - Maître de conférences, LIRMM (Montpellier) - Examinateur
• Mme. Véronique PERDEREAU - Professeur des universités, ISIR (Paris) - Examinatrice
• M. Laurent SABOURIN - Maître de conférences HDR à SIGMA Clermont, Institut Pascal - Directeur de thèse
• M. Nicolas BOUTON - Maître de conférences à SIGMA Clermont, Institut Pascal - Encadrant
• M. Jean-Christophe FAUROUX - Maître de conférences HDR à SIGMA Clermont, Institut Pascal - Encadrant
• M. Youcef MEZOUAR - Professeur des universités à SIGMA Clermont, Institut Pascal - Encadrant

Résumé

Dans un contexte d’Industrie 4.0, de nouveaux usages possibles des manipulateurs mobiles (MMs), des robots généralement obtenus par l’association d’un bras manipulateur et d’une plate-forme mobile, sont apparus. Ce travail de thèse se focalise sur la synthèse et la commande de nouveaux MMs coopératifs en définissant trois défis à relever. 

Le premier défi concerne l’élargissement des domaines d’utilisation des robots par la possibilité de leur utilisation coopérative. Nous définissons ainsi un système robotique modulaire basé sur l’utilisation d’entités robotiques appelés mono-robots (m-bots). Ceux-ci sont des MMs qui peuvent se réarranger sous forme de poly-robot (p-bot) pour réaliser une tâche en collaboration. 

Le deuxième défi se focalise sur la définition de l’architecture cinématique élémentaire de ces robots. Ainsi, nous proposons une démarche générique de synthèse structurale qui permet l’obtention de plusieurs architectures de m-bots respectant les cahiers des charges relatifs à la tâche en tant que m-bot, mais aussi en tant que p-bot pour un environnement considéré. Cette démarche est basée sur l’analyse structurale des MMs à l’aide des paramètres structuraux des mécanismes (connectivité, mobilité, redondance et hyperstatisme). 

Enfin, le troisième défi proposé est d’arriver à modéliser et contrôler les architectures de MMs synthétisées pour la tâche. Deux lois de commande (PID et hybride force-position) sont proposées pour la réalisation de la tâche considérée. Leur validation a été réalisée grâce à des simulations avancées.