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Parole d’expert Bernard Boigelot - ULg - Institut Montefiore Olivier Brüls - ULg - LTAS Des robots liégeois à la conquête du monde

Ingénierie | Des robots liégeois à la conquête du monde par Olivier Brüls | Liege Creative, 06.12.11

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Depuis quelques années, une équipe d'étudiants et de chercheurs de l'Université de Liège participe au concours international Eurobot, visant à construire un robot mobile entièrement autonome capable d'affronter un adversaire dans un jeu aux règles complexes. Cet exposé présente le robot Wilbur construit à l'ULg dans le cadre du concours Eurobot et donne un aperçu de ses capacités. Il est suivi d'une présentation des activités de recherche entreprises à l'ULg dans le domaine de la modélisation et du contrôle de systèmes robotisés, et d'une illustration de quelques applications émergentes.

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Parole d’expert

Bernard Boigelot - ULg - Institut Montefiore Olivier Brüls - ULg - LTAS

Des robots liégeois à la conquête du monde

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Avec le soutien de :

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Quelques activités de recherche en robotique à lʼULg

Prof. Olivier BRÜLS

Systèmes Multicorps et Mécatroniques

Département Aérospatiale et Mécanique

Séminaire Liège Créative

Le 6 décembre 2011

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Multibody & Mechatronic Systems Ø  System approach in mechanical applications Ø  Numerical methods: modelling, control & optimization

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Flexibility of robot structural components Ø  Modelling Ø  Control design Ø  Optimization

Research topics in robotics

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Ø  Finite element approach developed since 1985 for flexible multibody systems Ø  Integrated control / FEM analysis

Collaboration with LMS Samtech (SAMCEF-MECANO) & Open Engineering (OOFELIE)

Modelling mechatronic systems

Actuators

Sensors

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Modelling mechatronic systems

Pre-design Detailed design

Final verification

Tests

Structural mechanics MBS Control

Contact

Multiphysics interactions

Why using detailed models? Ø  Performance analysis Ø  Dynamic load evaluation Ø  Final design verification

With courtesy of SAMTECH

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Pick & place machine Collaboration with KULeuven

Control of flexible robots: Samii & FlexCell

Robot on a flexible support Collaboration with Georgia Tech

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Control of flexible robots

Control/structure interactions are avoided if

typical value:

Consequences: Ø  limitation of the motion bandwidth Ø  stiff (and heavy) mechanical design requirement

⇒  Motion and vibration control is required for high-speed and lightweight applications

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Control design: Ralf Collaboration with Georgia Tech

Real-time model of the flexible robot

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Control design: Ralf

Fast control on Fast control off

Simulation

Experiment

Model-based motion and vibration control

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20-g acceleration Collaboration with LIRMM, Fatronik, KULeuven

Reduced model

Optimal control: Adept Quattro

Model-based optimal control (feed-forward)

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Optimization

Equivalent static-load approach:

Classical topology optimization:

Flexible MBS approach:

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Emerging area: Medical applications

RheoKnee

Da Vinci surgical robot

Rewalk

Manus chair

Laboratory of Human Motion Analysis at ULg

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Summary

Detailed models in robotics are useful for Ø  mechanical design verification and optimization, Ø  advanced model-based control, Ø  performance analysis and optimization,

especially for high-speed and lightweight applications. New modelling tools are now needed for robots in close interactions with the environment and the user:

Ø  contact and manipulation, Ø  teleoperation and comanipulation, Ø  assistive and therapeutic robots, Ø  etc.

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Merci de votre attention !

Quelques activités de recherche en robotique à lʼULg

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