Approches Biomimetiques Pour Le Controle De La Marche Des Robots Bipedes PDF Download
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| Author | : Hayssam Serhan |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 272 |
| Release | : 2009 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Approches biomimétiques pour le contrôle de la marche des robots bipèdes Book in PDF, ePub and Kindle
L'approche originale proposée dans cette thèse consiste à modifier en ligne les paramètres de chaque PID par un algorithme d'apprentissage dans le but de reproduire des allures de marche aussi fluides et toniques que ce que l'on peut observer chez l'homme. La démarche s'appuie sur les techniques neuronales et les techniques de modélisation dynamique de l'être humain. Les données expérimentales sont issues des travaux menés par le LISV dans le cadre de ses activités sur le handicap avec le service de rééducation fonctionnelle de l'hôpital Raymond-Poincaré de Garches. Dans une première étape un modèle non linéaire de muscle basé sur un réseau de neurones a été identifié et utilisé comme un modèle de référence pour effectuer l'apprentissage en ligne d'un autre réseau de neurones qui modifie aussi en ligne les paramètres des PID afin que le système physique [Moteur+Contrôleur PID] se comporte comme le modèle de muscle. En vue d'une validation, une simulation dynamique du robot ROBIAN du LISV a, dans un premier temps, été développée sous OPENHRP. Dans un second temps, une approche originale de la marche dynamique en 3D à été implémentée dans ce simulateur. Finalement le modèle physique de muscle déjà développé est incorporé dans l'algorithme de génération de la marche de ROBIAN. L'ensemble est simulé sous OPENHRP. Les résultats montrent que l'apprentissage en ligne des gains des PID du genou à partir du modèle neuronal de muscle permet d'améliorer la fluidité de la marche, la robustesse face aux perurbations (poussées latérale et frontale) et aux transitions marche-stop-marche. Une compararaison avec la marche humaine est menée ainsi qu'une évaluation de la compatibilité énergétique avec les moteurs de ROBIAN.
| Author | : Christophe Sabourin |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 117 |
| Release | : 2004 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Approche bio-inspirée pour le contrôle de la marche dynamique d'un bipède sous-actionné Book in PDF, ePub and Kindle
La conception et le contrôle de robots humanoïdes sont depuis de nombreuses années des domaines de recherche très étudiés. Cependant, à l'heure actuelle, les capacités des robots bipèdes sont encore loin d'égaler l'être humain et l'un des enjeux du développement de robots humanoïdes performants reste le contrôle de la locomotion. Notre travail fait partie intégrante d'un programme de recherche de plusieurs laboratoires français ayant pour but de faire marcher et courir un robot bipède sans pied: RABBIT. La stratégie de contrôle que nous proposons se fonde sur l’utilisation de règles pragmatiques et de réseaux de neurones CMAC. L'apprentissage des réseaux de neurones est réalisé à l'aide d'une marche de référence de notre robot virtuel générée par notre stratégie de contrôle intuitive. La validation expérimentale de cette approche a été réalisée sur le robot RABBIT.
| Author | : Anthony David |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 173 |
| Release | : 2006 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Etablissement de critères analytiques pour la propulsion de systèmes marcheurs Book in PDF, ePub and Kindle
Les robots pouvant évoluer dans un environnement adapté à l'homme et devant interagir avec lui sont amenés à prendre une place importante dans le cadre du développement de notre société. Pour cela, la maîtrise de la conception et du contrôle de robots bipèdes, et en particulier de robots humanoïdes, est indispensable. Cependant, en l'état actuel des connaissances, les capacités des robots bipèdes existants sont encore loin d'égaler les capacités de l'être humain, et ce, à tous les niveaux. Ainsi, l'un des enjeux du développement de robots humanoïdes performants passe par la maîtrise de la locomotion, c'est-à-dire leur conférer la capacité de marcher et de courir à différentes allures tout en s'adaptant à leur environnement. Le travail de recherche mené dans le cadre de cette thèse s'intègre dans le cadre d'un programme de recherche regroupant plusieurs laboratoires français et portant sur la conception, la modélisation et la commande d'un robot bipède sous-actionné : Rabbit. Après une revue, non exhaustive, des travaux de recherche menés sur la génération d'allures de marche et de course pour des systèmes marcheurs bipèdes, nous présentons les premières notions permettant de caractériser la propulsion dynamique d'un système : la propulsion dynamique stable, le potentiel de propulsion et le potentiel de propulsion dynamique stable. Pour chacune de ces notions, nous présentons un critère analytique la représentant. Ainsi, la caractérisation de cette propulsion dynamique via des critères analytiques permet d'envisager la mise au point d'une stratégie de contrôle unifiée pour la génération d'allures de marche et de course dynamique pour des robots bipèdes. Dans l'objectif de déterminer la viabilité de cette approche, nous utilisons les premiers critères analytiques caractérisant la propulsion dynamique d'un système pour initier une allure de marche pour le robot Rabbit. Dans ce cadre, nous intégrons les spécificités des allures de marche ainsi que celle du robot.
| Author | : BILAL.. EL ALI |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 120 |
| Release | : 1999 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download CONTRIBUTION A LA COMMANDE DU CENTRE DE MASSE DES ROBOTS BIPEDES Book in PDF, ePub and Kindle
LES ROBOTS BIPEDES CONSTITUENT UNE CLASSE PARTICULIEREMENT INTERESSANTE DE ROBOTS MOBILES, EN RAISON DE LEUR CAPACITE D'ADAPTATION A DES TERRAINS OU DES SOLS VARIES. CEPENDANT, LA SYNTHESE ET LE CONTROLE DE LA MARCHE DES ROBOTS BIPEDES POSENT DES PROBLEMES TRES COMPLIQUES TELS QUE LE CONTROLE DE LA STABILITE STATIQUE ET DYNAMIQUE DU ROBOT PENDANT LA MARCHE. CETTE THESE S'INTERESSE A LA MARCHE STATIQUEMENT STABLE D'UN MODELE PLAN DE ROBOT BIPEDE A 7 SEGMENTS. CE MODE DE MARCHE EST CARACTERISE PAR LE MAINTIEN DE LA PROJECTION VERTICALE DU CENTRE DE MASSE (CM) TOTAL DU CORPS A L'INTERIEUR DE LA SURFACE DE SUSTENTATION. LA MARCHE STATIQUEMENT STABLE PEUT ETRE AINSI ASSIMILEE A UNE SUCCESSION DE POSTURES STABLES. GENERALEMENT CETTE ALLURE DE MARCHE S'EFFECTUE A FAIBLE VITESSE AFIN DE REDUIRE LES EFFETS DE L'INERTIE. LA MARCHE HUMAINE EST, EN GENERAL, UNE MARCHE DYNAMIQUE OU L'ETRE HUMAIN PROFITE DE L'INERTIE ET DE LA FORCE DE GRAVITE POUR EFFECTUER DES MOUVEMENTS BALISTIQUES. TOUTEFOIS, ON OBSERVE LA MARCHE STATIQUEMENT STABLE PENDANT LA MARCHE SUR UNE SURFACE ACCIDENTEE OU PENDANT LA MONTEE D'ESCALIERS. LE CALCUL DU CM EST PRESENTE A TRAVERS UNE RELATION D'EQUIVALENCE CINEMATIQUE COMPLETE ENTRE LES COORDONNEES TRIDIMENSIONNELLES DU CM D'UNE STRUCTURE ARBORESCENTE QUELCONQUE ET LA POSITION DU POINT TERMINAL D'UNE CHAINE SIMPLE DONT LES PARAMETRES GEOMETRIQUES DEPENDENT DE LA DISTRIBUTION MASSIQUE DU SYSTEME ORIGINAL ET DONT LES VARIABLES DE CONFIGURATION SONT UNE FONCTION INVARIANTE SIMPLE DES VARIABLES DE LA CHAINE ORIGINALE. LES SCHEMAS DE COMMANDE SONT BASES SUR L'APPROCHE DU CONTROLE PAR FONCTION DE TACHE, OU LE PROBLEME DE CONTROLE EST ASSIMILE A UN PROBLEME DE MINIMISATION D'UNE FONCTION DE COUT. L'OBJECTIF GLOBAL DE LA COMMANDE EST DECOMPOSE EN TROIS SOUS-TACHES DONT LA REALISATION SE FAIT PAR UN ORDRE DE PRIORITE DEFINIE PAR LA FONCTION DE TACHE GLOBALE. CES APPROCHES SONT APPLIQUEES POUR LA MARCHE SUR UNE SURFACE PLANE, LA MONTEE ET LA DESCENTE D'ESCALIERS.
| Author | : Stéphane Caux |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 118 |
| Release | : 1997 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Modélisation et commande de la marche des robots bipèdes Book in PDF, ePub and Kindle
CETTE THESE TRAITE DES PROBLEMES CONCERNANT LA MODELISATION ET LA COMMANDE DES ROBOTS BIPEDES QUE CE SOIT POUR LA MARCHE, LA COURSE OU LE SAUT. DE NOMBREUX PROTOTYPES DE ROBOTS MARCHEURS EXISTENT MAIS PEU DE TRAVAUX PRENNENT EN COMPTE LA MARCHE DE MANIERE GLOBALE ET DYNAMIQUE. DE PLUS, LES CONTACTS SONT SOUVENT CONSIDERES COMME FIXES ENTRE LE ROBOT ET LE SOL. NOUS PROPOSONS UNE PREMIERE APPROCHE A PARTIR DE LA RESOLUTION EXPLICITE CLASSIQUE DES EQUATIONS DE LAGRANGE AVEC CONTRAINTES PUIS UNE DEUXIEME APPROCHE EN FAISANT UNE RESOLUTION IMPLICITE DE CES MEMES EQUATIONS EN Y FAISANT INTERVENIR DES NOTIONS DE MECANIQUE NON REGULIERE. CETTE SECONDE APPROCHE PERMET DE GERER PRECISEMENT L'EVOLUTION NON LINEAIRE DES CONTRAINTES, DES IMPACTS ET DES CONTACTS FROTTANTS ENTRE LES PIEDS DU ROBOT ET LE SOL RIGIDE. NOUS AVONS DECRIT DE CETTE FACON LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DU ROBOT DE MANIERE UNIFIEE EN INCLUANT LA DYNAMIQUE DES CONTACTS QUELLE QUE SOIT LA PHASE DANS LAQUELLE SE TROUVE LE ROBOT AU COURS DE LA MARCHE (SIMPLE CONTACT, DOUBLE CONTACT, VOL BALISTIQUE). NOUS ASSERVISSONS CE TYPE PARTICULIER DE ROBOT AUTOUR DE SES POINTS DE REPOS ET AUTOUR DE TRAJECTOIRES DESIREES. POUR FAIRE LE SUIVI DE TRAJECTOIRES, NOUS DECOMPOSONS, DANS UN PREMIER TEMPS, LE MODELE UNIFIE EN ISOLANT CERTAINES COORDONNEES A COMMANDER ET EN LAISSANT LES AUTRES EVOLUER LIBREMENT. PUIS, DANS UN SECOND TEMPS, NOUS FAISONS UN DECOUPLAGE DYNAMIQUE NON LINEAIRE SUR LES VARIABLES SELECTIONNEES. CEPENDANT, UNE GENERATION DE CES TRAJECTOIRES DOIT ENCORE ETRE REALISEE POUR FAIRE MARCHER EFFECTIVEMENT LE BIPEDE. PLUSIEURS SIMULATIONS DANS LES DIFFERENTES PHASES CARACTERISTIQUES DE LA MARCHE VALIDENT NOTRE APPROCHE. NOUS PROPOSONS DE PLUS, TOUS LES ELEMENTS NECESSAIRES POUR LA CONSTRUCTION DU PROTOTYPE ET D'AUTRES APPROCHES POUR ETABLIR LES TRAJECTOIRES A SUIVRE POUR COMMANDER GLOBALEMENT LE DEPLACEMENT DU ROBOT.
| Author | : Olivier Bruneau |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 205 |
| Release | : 1998 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Approche bio-mimétique pour la conception et la simulation du comportement dynamique de robots bipèdes Book in PDF, ePub and Kindle
Le processus de conception de robots marcheurs bipèdes et de leurs allures soulevé le problème crucial de l'élaboration d'outils d'analyse du comportement dynamique global de ces structures et de leurs performances. C'est dans ce cadre que s'insère le travail présenté dans ce manuscrit. Apres une mise en relief de l'utilité des marcheurs dynamiques et de leur étude, ainsi qu'une tentative de synthèse des approches existantes, le premier chapitre soulevé la problématique de conception liée à cette classe particulière de systèmes mécaniques. Elle mené à la proposition d'une méthodologie et d'un ensemble d'outils dédies a la conception de marcheurs dynamiques et de leurs allures. Le second chapitre traite de la définition de structures locomotrices permettant d'assurer des taches de locomotion telles que la marche ou la course. Le troisième chapitre expose une méthode pour générer les allures de robots marcheurs et permet de résoudre le problème de la variation géométrique, massique et topologique d'un système pour la réalisation d'une allure et d'effectuer la transition entre deux vitesses d'une même allure. Cette méthode est basée sur la composition d'opérateurs spatio-temporels qui permettent de modifier en ligne ou hors ligne les trajectoires de référence enregistrées sur des structures réelles standards. Le quatrième chapitre décrit le modèle choisi pour l'interaction entre le robot et le sol sur lequel il évolue. La modélisation s'appuie sur une formulation distribuée et compliante du contact permettant de dépasser l'hypothèse communément adoptée et limitative d'un contact ponctuel invariant géométriquement au cours du temps. Un ensemble de résultats obtenus avec la méthodologie et l'approche proposées sont finalement donnes.
| Author | : Nahla Khraief |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 148 |
| Release | : 2004 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Commande énergétique pour la marche des robots bipèdes planaires Book in PDF, ePub and Kindle
Dans cette thèse nous proposons une méthodologie de commande pour la marche de robots bipèdes planaires. L'approche proposée se base essentiellement sur les travaux développés par N.K. M'sirdi ainsi que les résultats sur la marche passive sur plans inclinés initiée par Tad McGeer. Nous introduisons la notion de la marche semi passive. En effet, cette dernière consiste en la recherche de cycles périodiques (cycles limites) pour des robots bipèdes mis sur des plans inclinés et soumis à une faible commande externe. Cela par le biais d'une stabilisation d'une posture d'équilibre. Dans ce contexte nous présentons des résultats relatifs à la stabilité par la méthode de Poincaré et la sensibilité des trajectoires. Cependant, de tels cycles limites n'existent pas souvent sur un sol plat. Pour cela nous introduisons une commande additionnelle dans l'objectif de stabiliser des cycles de marches sur sol plat. Nous introduisons ainsi la notion de la commande énergétique. Les résultats ont été validé par des résultats de simulations sur deux types de modèles différents à savoir robot bipède à 5 et à 7 degrés de liberté.
| Author | : Jonathan Fortin |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 95 |
| Release | : 2020 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Contrôle de la marche du robot bipède NAO utilisant le mode glissant avec retard pour l'estimation de la position Book in PDF, ePub and Kindle
| Author | : Ahmed Chemori |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 0 |
| Release | : 2007 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Quelques contributions à la commande non linéaire des robots marcheurs bipèdes sous-actionnés Book in PDF, ePub and Kindle
Cette thèse traite le problème de la commande de la marche dynamique des robots bipèdes sous-actionnés. Deux nouvelles approches de commande sont proposées. La première est une commande prédictive non linéaire de faible dimension. Elle consiste à trouver un retour d'état partiellement linéarisant et des trajectoires de référence sur les coordonnées linearisées. Ces trajectoires sont paramétrées par un scalaire calculé par optimisation afin de stabiliser la dynamique des zéros. L'analyse de la stabilité en boucle fermée est effectuée en utilisant un outil graphique basé sur la section de Poincaré. La deuxième approche de commande fait partie des approches dites de Lyapunov. Elle est basée sur des lois de commande non linéaires inspirées des commandes dites hybrides position/force. Principalement, elle consiste à commander le robot bipède dans les différentes phases du cycle de marche, tout en assurant une stabilité du système sur le cycle complet de marché.
| Author | : Ahmed Chemori |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 187 |
| Release | : 2005 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
Download Quelques contributions à la commande non linéaire des robots marcheurs bipèdes sous-actionnés Book in PDF, ePub and Kindle
Cette thèse traite le problème de la commande de la marche dynamique des robots bipèdes sous-actionnés. Deux nouvelles approches de commande sont proposées. La première est une commande prédictive non linéaire de faible dimension. Elle consiste à trouver un retour d'état partiellement linéarisant et des trajectoires de référence sur les coordonnées linearisées. Ces trajectoires sont paramétrées par un scalaire calculé par optimisation afin de stabiliser la dynamique des zéros. L'analyse de la stabilité en boucle fermée est effectuée en utilisant un outil graphique basé sur la section de Poincaré. La deuxième approche de commande fait partie des approches dites de Lyapunov. Elle est basée sur des lois de commande non linéaires inspirées des commandes dites hybrides position/force. Principalement, elle consiste à commander le robot bipède dans les différentes phases du cycle de marche, tout en assurant une stabilité du système sur le cycle complet de marché.
