• ECTS

    5 crédits

  • Composante

    Faculté des Sciences

Description

Cette unité d'enseignement aborde les techniques et les outils nécessaires à la modélisation cinématique et dynamique et à la commande pour la robotique de manipulation. Les enseignements dispensés sont structurés autour des quatre axes suivants :

 

1) Modélisation des robots manipulateurs : transformations homogènes, modèles géométrique direct et inverse, modélisation cinématique, étude des singularités

2) Introduction à la dynamique des robots manipulateurs : formalisme Euler-Lagrange, formalisme Newton-Euler, algorithmique pour le calcul de la dynamique

3) Commandes articulaire et opérationnelle en espace libre

4) Commande des mouvements en espace contraint : modèles d’interaction et compliance, commande position/force, commande en impédance et en admittance, génération de mouvements, exemples d'application.

Plusieurs exemples de l'ensemble de ces techniques seront traités en travaux dirigés et pratiques en utilisant les outils MATLAB/V-REP sur différents robots de manipulation (robots 6 et 7 axes) et également sur un robot humanoïde réel « Poppy ». 

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This teaching unit covers the techniques and tools necessary for kinematic and dynamic modelling and the control of robot manipulators. The provided lectures are structured around the following four axes:

 

1) Modelling of robot manipulators: homogeneous transformations, direct and inverse kinematic models, differential kinematic modelling, study of singularities

2) Introduction to the dynamics of robot manipulators: Euler-Lagrange formalism, Newton-Euler formalism, algorithms for the computation of dynamics

3) Joint space and operational space controls in free space

4) Control of movements in constrained space: interaction and compliance models, hybrid position/force control, impedance and admittance control, generation of movement, application examples.

Several examples of all of these techniques will be treated in supervised works and practices using MATLAB / V-REP tools on different manipulation robots (6 and 7 axis robots) and also on a real humanoid robot "Poppy".

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Objectifs

L’objectif de ce cours est de donner aux étudiants des notions de base sur la modélisation des robots industriels de type série. Seront abordés dans ce cours :

 

  • Transformations et mouvements rigides
  • Modélisation géométrique/cinématique/dynamique
  • Étude de singularité
  • Commande de mouvement en espace libre/contraint

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The objective of this course is to provide students with a basic understanding of the modelling of serial type industrial robots. Will be discussed in this course:

 

  • Rigid transformations and movements
  • Kinematic, differential kinematic and dynamic modelling
  • Singularity study
  • Free and constrained movement control

 

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Pré-requis nécessaires

Algèbre matricielle

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Indispensable prerequisites:

  • Matrix manipulation
  • Linear algebra
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Contrôle des connaissances

Coefficient de l’épreuve écrite : 70%

Coefficient du travaux pratique : 30%

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Grade:

Coefficient of the written test : 70%

Coefficient of the practical work : 30%

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Syllabus

  1. Khalil, E. Dombre, Modélisation, Identification et commande des robots, 2ième édition, Hermes, 1999. 
    B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, Robotics: Modelling, Planning and Control, Springer, 2010.
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