Commande et Planification du Mouvement des Systèmes Non-linéaires Robotisés

Abstract

Cette thèse aborde les problèmes de planification et de commande du mouvement des systèmes mécaniques automatisés sous la considération de différents critères d’optimalité et différentes contraintes de fonctionnement. Après des révisions approfondies sur les méthodes de planifications et de commandes des systèmes robotiques, on a concentré notre études sur trois types de systèmes, les robots mobiles a roues avec des contraintes holonomes et non-holonomes, un portique de trois dimensions avec une structure flexible, et les bras manipulateurs avec des paramètres dynamiques inconnus. Les algorithmes de planification proposés sont basés sur une approche découplée qui consiste à définir le chemin dans lequel le robot doivent se déplace en toute sécurité puis à assigne une loi horaires à ce chemin pour atteindre des objectifs désirés (optimisation du temps de cycle, d’énergie et du jerk) prenant en compte la dynamique/cinématique du système. Le suivi des trajectoires de référence générées est adopté en appliquant des techniques linéarisations par bouclage, de commande par mode glissant d’ordre supérieur et de commande adaptative pour couvrir une large gamme d’incertitudes. Des études théoriques et des tests pratiques sont inclus pour confirmer l'efficacité des méthodes proposées.