• Document: SIMULATION DYNAMIQUE D UNE MAIN ROBOTIQUE SOUS-ACTIONNÉE
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MATHIEU MYRAND SIMULATION DYNAMIQUE D’UNE MAIN ROBOTIQUE SOUS-ACTIONNÉE Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures de l’Université Laval pour l’obtention du grade de maı̂tre ès sciences (M.Sc.) Département de génie mécanique FACULTÉ DES SCIENCES ET DE GÉNIE UNIVERSITÉ LAVAL QUÉBEC MARS 2004 c Mathieu Myrand, 2004 Résumé Ce mémoire traite de simulations dynamiques de la main robotique sous-actionnée SA- RAH réalisées à l’aide du logiciel ADAMS. En effet, la main SARAH est considérée comme un outil potentiel pour le robot Dextre sur la station spatiale internationale et le développement d’un modèle dynamique de la main et du robot dans un envi- ronnement virtuel est nécessaire à la planification des tâches. Dans un premier temps, les modèles dynamiques de la main robotique SARAH sont contruits selon une ap- proche étape par étape. De même, des simulations sont effectuées afin d’établir des relations entre différents paramètres. Par la suite, le comportement du robot Dextre est ajouté aux modèles de SARAH. En effet, à l’aide de capteurs de force et de mo- ments localisés à l’organe terminal, les bras de Dextre réagissent en se déplaçant afin de minimiser les efforts mesurés. Finalement, plusieurs tâches sont simulées. La principale est la préhension d’une poignée habituellement réservée aux astronautes afin d’aider la stabilisation du robot Dextre. Mathieu Myrand Clément Gosselin i Avant-propos Tout d’abord, je désire remercier monsieur Clément Gosselin, mon directeur de re- cherche durant mes travaux de maı̂trise. En effet, il a cru en mes capacités et il m’a donné la chance d’accomplir mon projet dans un environnement de travail stimulant. Ses précieux conseils ont su me guider vers la bonne solution et m’ont permis d’appro- fondir mes connaissances dans le domaine de la robotique. De même, je souhaite remercier Thierry Laliberté pour le temps qu’il a passé à m’aider à bien comprendre le fonctionnement de la main SARAH. Thierry, le design de cette main est génial ! Je veux aussi remercier Boris Mayer-St-Onge pour nous permettre d’avoir des ressources informatiques toujours à la fine pointe et un réseau sans faille. De même, l’aide de monsieur Éric Martin de l’Agence Spatiale Canadienne (ASC) qui nous a fourni un modèle SIMULINK des bras du manipulateur agile spécialisé (SPDM) a été grandement appréciée. Je veux aussi remercier tous les membres du laboratoire que j’ai eu la chance de côtoyer durant ces deux ans. Je n’oublierai pas les “poutines du vendredi”, les fameuses “Pauses-Dufour” et ces jeudis soirs mémorables au Pub. Une pensée spéciale pour Nico- las Bouchard qui m’a fortement incité à soumettre mon projet de recherche au concours du Forum des étudiants en aérospatiale 2003. Sans toi, je n’aurais pas participé, ni gagné le premier prix. Je m’en voudrais de ne pas remercier mes parents pour leur soutien et pour m’avoir donné le goût d’apprendre. Je veux aussi dire “merci” à ma soeur, à tous mes amis et à tous les gens que j’aime. Ma réussite est aussi la vôtre. ii Finalement, je désire remercier le conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), les chaires de recherche du Canada ainsi que la compagnie MD Robotics pour leur soutien financier durant mes études graduées. Ce fut extrêment apprécié. Merci ! iii Table des matières Résumé i Avant-propos ii Table des matières iv Liste des tableaux vii Liste des figures viii Introduction 1 1 Modélisation dynamique de SARAH dans ADAMS 8 1.1 Approche employée dans la construction des modèles dans ADAMS . . 9 1.2 Modèles construits dans ADAMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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