Master 2 présentation projet industriel

Plateforme de manipulation - Aspects mécaniques et commande d'un robot

parallèle

Renaud HENRY

Enseignant tuteur : Marc ARSICAULTMaster 2 Mécatronique et

MicrosystèmesUFR Besançon

2010/2011

∗ Introduction ∗ Présentation de l’institut∗ Présentation du Robot∗ Objectifs du Projet∗ Etudes réalisée

∗ Le débattement∗ L'espace de travail du robot

∗ Conclusion∗ Perspectives∗ Remerciement

Sommaire

Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 2

∗ Développement d’un robot parallèle de type translateur

∗ Poursuite d’étude

∗ Contribution :

∗ Etude mécanique

∗ Commande

∗ Focalisation :

∗ Etude mécanique

Introduction

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∗ Date de création : 1er Janvier 2010

∗ Composition :

∗ Six laboratoires poitevins des Sciences Pour l’Ingénieur et de la Physique∗ Laboratoire de combustion et détonique∗ Laboratoire d’études aérodynamiques∗ Laboratoire d’études thermiques ∗ Laboratoire de physique des ∗ Laboratoire de mécanique et physique des matériaux ∗ Laboratoire de mécanique des solides

∗ Effectifs : 544 personnes

∗ Le budget annuel : 23,6 M€

Présentation de l’institut Pprime (1/3)

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∗ 3 départements :

∗ Physique et Mécanique des Matériaux

∗ Fluides, Transferts et Milieux Réactifs

∗ Génie Mécanique, Structures et Systèmes Complexes

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Présentation de l’institut Pprime (2/3)

Département : Génie Mécanique, Structures et Systèmes Complexes

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Présentation de l’institut Pprime (3/3)

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Présentation du robot (1/2)

∗ Robot parallèle translateur

∗ 3 chaines actives : Mise en translation

∗ 2 chaines passives : Arrêt des rotation

2009 2010

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Présentation du robot (2/2)

∗ Commande couplée∗ Chaines actives

∗ Crée le mouvement

∗ Crée des glisseurs

∗ Chaines passives∗ Arrête les rotations

∗ Aspects Mécaniques :

∗ Réduire le débattement

∗ Analyse :

∗ Cinématique

∗ Conception mécanique

∗ Constructions mécaniques

∗ Analyser l’espace de travail

∗ Efforts

∗ Cinématique

∗ Aspects commandes :

∗ Commander en Position

Objectifs du Projet

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∗ Objectif :

∗ Identifier l’origine du débattement

∗ 3 Axes de recherches :

∗ Cinématique

∗ Etude publier

∗ Simulation SolidWoks

∗ Conception mécanique

∗ Constructions mécaniques

Analyse du débattement (1/3)

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∗ Conception mécanique :

∗ Absence de documentions

∗ Rapport déplacement/force important

∗ Constructions mécaniques :

∗ Visserie importante

∗ Roulement rotule

Analyse du débattement (2/3)

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∗ Conclusion

∗ Problème interne

∗ Causes multiples

∗ Solutions curatives insuffisante

∗ Solution mise en œuvre :

∗ Conception monobloc

Analyse du débattement (3/3)

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∗ Objectifs:

∗ Aider au dimensionnement

∗ Caractériser le robot

∗ Stratégie de l'étude :

1. Analyser les besoins de l'étude

2. Calculer et déterminer les modèles à utiliser ainsi que leurs hypothèses.

3. Réaliser l'algorithme du programme

4. Présenter les résultats

5. Analyser les résultats

Analyse de l’espace de travail (1/10)

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∗ Les repères

∗ Cartésien

∗ Chaines actives

∗ Chaines passives

Analyse de l’espace de travail (2/10)

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∗ Moments

∗ Statique

∗ Pseudo-Statique

∗ Forces

∗ Actionneurs

∗ Pseudo-Statique

∗ Charge utile

Pas de calcul

Analyse de l’espace de travail (3/10)

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Tableau

10 Minutes 4 heures

Graphiques

Algorithme :

8 Mo13 Go

Python Matlab

∗ Données générées :

∗ 80 graphiques 3D

∗ 32 histogrammes

∗ Données traitées

∗ 36 graphiques 3D

∗ 20 histogrammes

Analyse de l’espace de travail (4/10)

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∗ Analyse des résultats

∗ Formes des espaces

∗ Charge utile du robot

∗ Moments trouvés

∗ Analyse des résultats

∗ Formes des espaces

Analyse de l’espace de travail (5/10)

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Espace cartésienEspace des actionneur

Espace des chaines passives

50 100 150 200 250 300 350 4000

200

400

600

800

1000

1200

Forces Fg en N

effe

ctitf

des

cla

sses

Figure 320 : histogramme Forces Fg en N 100-0prcentValue dans l espace Cartésien

∗ Analyse des résultats

∗ Charge utile

∗ 10 Kg a vide

∗ 5 Kg avec préhenseur

Analyse de l’espace de travail (6/10)

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histogramme

Analyse de l’espace de travail (7/10)

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∗ Analyse des résultats

∗ Moments trouvé

∗ Sur X :

Moment sur X

statique

Moment sur X

Pseudo-statique

∗ Nul pour X=0

∗ Asymétrique

∗ < 16.5 N.m

(estimation)

Analyse de l’espace de travail (8/10)

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∗ Analyse des résultats

∗ Moments trouvé

∗ Sur Y :

Moment sur Y

statique

Moment sur Y

Pseudo-statique

∗ Nul pour Y=0

∗ Asymétrique

∗ < 16.5 N.m

(estimation)

Analyse de l’espace de travail (9/10)

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∗ Analyse des résultats

∗ Moments trouvé

∗ Sur Z :

Moment sur Z

statique

Moment sur Z

Pseudo-statique

∗ Négligeable

Analyse de l’espace de travail (10/10)

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Norme des moments

statique

Norme des moments

Pseudo-statique

∗ Statique

∗ Symétrique

∗ Pseudo-statique

∗ homogène

∗ Analyse des résultats

∗ Moments trouvé

∗ Norme:

Conclusion

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∗ Projet :

∗ Effort de la nacelle confirmé

∗ Nouvelle architecture des chaines passives

∗ Personnelle

∗ Stage axé mécatronique

∗ Méthode de recherche d’informations

Perspective

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∗ Etude mécanique des chaines passives

∗ Statique : Déformation

∗ Dynamique : Commande

∗ Instrumentions du robot

∗ Débattement

∗ Commande

∗ Modélisation

∗ Identification

∗ Implémentation

Merci pour votre attention !

Des questions ?

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