Robotique humanoïde

Présentation

Il s'agira de présenter les méthodes de modélisation géométrique et cinématiqus avancées pour les structures robotiques arborescentes telles que les robots humanoïdes. Des notions de base seront également présentées sur le centre de masse, le centre des pressions, le ZMP, la stabilité statique, la stabilité dynamique. Une étude sur la commande de la marche bipède sera réalisée incluant les modèles de marche, la génération de trajectoire et la commande du ZMP/COM ainsi que la stabilisation dynamique du robot. La deuxième partie du cours s'orientera vers le contrôle cinématique de structures très redondantes (système sous déterminé de type Ax=b) par l'utilisation de méthodes basées sur des techniques d'optimisation (LP, QP) sous contraintes ainsi que sur le contrôle hiérarchisé basé sur des techniques de projection dans l'espace nul ou de hiérarchie de tâches basée sur des hiérarchies de QP ou LP. Une application de l'ensemble de ces techniques sera réalisée en travaux pratiques sur la modélisation et la commande d'un robot humanoïde (marche et manipulation) en utilisant les outils MATLAB/V-REP.

Objectifs

Les étudiants vont faire l'acquisistion de techniques mathématiques de contrôle de systèmes robotiques redondants basées sur de la modélisation de structures arborescentes, de l'utilisation dans le contrôle du CoM et du CoP (ZMP) ainsi que des techniques d'optimisation pour le contrôle avec une application à la robotique humanoïde.

Pré-requis recommandés

Modélisation géométrique, cinématique et dynamique des robots séries. Cours d'optimisation.

Volume horaire

• CM : 15
• TD : 0
• TP : 10.5

Syllabus

1. A. Liégeois, Automatic supervisory control of the configuration and behavior of multibody mechanisms, IEEE Transactions on System Man and Cybernetics, 1977, vol 7, pp. 868--871. 2. Siciliano, Bruno and Slotine, J-JE, A general framework for managing multiple tasks in highly redundant robotic systems, IEEE Advanced Robotics, 1991.'Robots in Unstructured Environments', 91 ICAR., Fifth International Conference on1991, pp.1211--1216. 3. A Escande, N Mansard, PB Wieber, Hierarchical quadratic programming: Fast online humanoid-robot motion generation, The International Journal of Robotics Research, 2014. 4. S. Kajita and al., Introduction à la commande des robots humanoïdes, Springer, 2009, ISBN : 978-2-287-87715-5

Diplômes intégrant cette UE

• MASTER ELECTRONIQUE, ENERGIE ELECTRIQUE, AUTOMATIQUE