Post on 21-Jun-2015
description
Chapitre 3 Les bras manipulateurs
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Mouna Souissi Mouna.souissi@hei.fr
Plan
1. Morphologie des robots manipulateurs
2. Chaine cinématique d’un bras manipulateur
3. Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiées Convention
Principe
Hypothèses
Applications
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Morphologie des robots manipulateurs
Mécanisme = un ensemble de solides reliés 2 à 2 par des liaisons
Il existe 2 types de mécanismes:
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mécanismes en chaîne simple
ouverte
mécanismes en chaîne
complexe
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Morphologie des robots manipulateurs
• Pour représenter un mécanisme, on dispose de 2 méthodes :
• Le schéma cinématique : On utilise la représentation normalisée des liaisons pour représenter le mécanisme, soit en perspective, soit en projection.
• Le graphe, non normalisé.
• Exemple :
• Graphe de liaison d’un robot mobile
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Morphologie des robots manipulateurs
• Afin de dénombrer les différentes architectures possibles, on
ne considère que 2 paramètres : le type d'articulation (rotoïde (R) ou prismatique (P)) et l'angle que font deux axes articulaires successifs.
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Glissières (prismatic,P-joint) Pivots (revolute, R-joint)
Morphologie des robots manipulateurs
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Articulation prismatique, noté P 1 ddl en translation Tx .
Valeur articulaire q = longueur [m].
Articulation rotoïde, noté R 1 ddl en rotation Rx .
Valeur articulaire q = angle [rad], [].
• Chaine cinématique :
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Morphologie des robots manipulateurs
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Morphologie des robots manipulateurs
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Morphologie des robots manipulateurs
Architecture série Architecture parallèle
Mécanisme en chaîne cinématique ouverte constitué d’une alternance de corps et de liaisons.
Mécanisme en chaîne cinématique fermée dont l'organe terminal est relié à la base par plusieurs chaînes cinématiques indépendantes.
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Morphologie des robots manipulateurs
• Espace de travail:
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Morphologie des robots manipulateurs
• Espace de travail:
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Chaine cinématique d’un bras manipulateur
• On supposera par la suite les bras manipulateurs constitués de n corps mobiles reliés entre eux par n liaisons rotoides et ou prismatiques formant une structure de chaine simple.
• Pour identifier la nature de la i-ème liaison du bras manipulateur, on définit le paramètre:
σi=
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0 pour une liaison rotoide
1 pour une liaison prismatique
Chaine cinématique d’un bras manipulateur
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Un bras manipulateur est la succession des liaisons.
Chaine cinématique d’un bras manipulateur
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Coordonnées généralisé X = [P,R] (position P / orientation R) Coordonnées articulaire q (consignes données aux moteurs : soit rotation autour d’un axe soit translation suivant un axe) Paramètres géométriques Ϛ qui définissent de façon statique les dimension du robot
Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés
• Selon cette convention, chaque transformation est
représentée comme le produit de quatre transformations basiques.
• Li une liaison rotoïde ou prismatique parfaite c’est-à-dire suivant un
seul axe, donc représentée par un seul paramètre.
• (Oi , xi , yi , zi ) le repère lié à la liaison i.
• Oi−1
• xi−1
• zi−1
• yi−1
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Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés
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Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés
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• Chaque transformation entre deux corps successifs est donc décrite par quatre paramètres :
• αi-1:
• ai-1:
• Өi :
• Ri :
• Exemple d’application:
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Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés
Déterminer les paramètres de Denavit Hatenberg de bras manipulateur suivant ?
• Réponse:
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Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés
• Relation géométrique : • La matrice de rotation entre les corps Ci-1 et Ci est :
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Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés
Exercices d’application Campus centre
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