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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
Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 3
∗ 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)
Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 4
∗ 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
Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 23
∗ Projet :
∗ Effort de la nacelle confirmé
∗ Nouvelle architecture des chaines passives
∗ Personnelle
∗ Stage axé mécatronique
∗ Méthode de recherche d’informations
Perspective
Master 2 MTMS - Renaud HENRY Projet industriel 31/01/2010 - 24
∗ 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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