La problématique traitée dans cette thèse concerne la commande de robots manipulateurs industriels légèrement flexibles utilisés pour la robotisation de procédés d'usinage et de soudage FSW. Le premier objectif est la modélisation des robots et des procédés. Les modèles développés concernant la cinématique et la dynamique de robots 6 axes à architecture série et à flexibilité localisées aux articulations. Les paramètres du modèle dynamique et les raideurs sont identifiés avec la méthode à erreur de sortie qui donne une bonne précision d'estimation. La norme relative du résidu du modèle après identification est de 3,2%. Le deuxième objectif est l'amélioration des performances de la robotisation des procédés. Un simulateur a été développé qui intègre le modèle dynamique du robot flexible, les modèles de procédés et le modèle du contrôleur de robot y compris les lois de commande en temps réel des axes et le générateur de trajectoires. Un observateur non-linéaire à grands gains est proposé pour estimer l'état complet du robot flexible ainsi que les efforts d'interaction. Ensuite, un compensateur basé sur l'observateur est proposé pour corriger les erreurs de positionnement en temps réel. La validation expérimentale sur un robot industriel Kuka, montre une très bonne estimation de l'état complet par l'observateur. Un soudage FSW précis grâce à la compensation en temps réel de la flexibilité du manipulateur a pu être effectué avec succès.

This proceedings volume contains papers that have been selected after review for oral presentation at ROMANSY 2018, the 22nd CISM-IFToMM Symposium on Theory and Practice of Robots and Manipulators. These papers cover advances on several aspects of the wide field of Robotics as concerning Theory and Practice of Robots and Manipulators. ROMANSY 2018 is the 22nd event in a series that started in 1973 as one of the first conference activities in the world on Robotics. The first event was held at CISM (International Centre for Mechanical Science) in Udine, Italy on 5-8 September 1973. It was also the first topic conference of IFToMM (International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science) and it was directed not only to the IFToMM community.

Le travail présenté dans cette thèse concerne la modélisation et la commande robuste en force de robots manipulateurs industriels à articulations flexibles utilisés pour le procédé FSW. Afin de réduire les temps de calcul et l'occupation de la mémoire, une approche basée sur la méthode par intervalle est proposée en vue de la simplification des modèles dynamiques des robots industriels, et contribue à identifier les paramètres d'inertie qui sont négligeables. Des études de cas sur trois types de trajectoires de test et l'analyse des couples moteurs ont démontré l'efficacité et les bonnes performances de la méthode de simplification. Ensuite, la modélisation dynamique et l'identification des paramètres du procédé FSW ont été effectuées. Les paramètres des modèles linéaires et non-linéaires de forces axiales sont identifiés. Sur la base de la modélisation du procédé FSW qui considère simultanément la cinématique du système complet, le modèle de déplacement du robot rigide, les flexibilités des articulations et le modèle dynamique de la force axiale, un contrôleur robuste en force est obtenu par la méthode de réglage fréquentielle. En outre, un simulateur du procédé FSW robotique est développé et les résultats de simulation montrent les bonnes performances du contrôleur en force. L'oscillation de la force axiale dans le procédé FSW peut être simulée en utilisant un modèle de perturbation de la position verticale de référence.

Robotics plays a pivotal role in many domains such as industry and medicine. Robots allow for increased safety, production rates, accuracy, and quality; however, robots must be well designed and controlled to achieve the required performance. The design and control of robotics involve many varying disciplines, such as mechanical engineering, electronics, and automation, and must be further studied to ensure the technology is utilized appropriately. Design and Control Advances in Robotics considers the most recent applications and design advances in robotics and highlights the latest developments and applications within the field of robotics. Covering key topics such as deep learning, machine learning, programming, automation, and control advances, this reference work is ideal for engineers, computer scientists, industry professionals, academicians, practitioners, scholars, researchers, instructors, and students.

This book presents the proceedings of the third Vehicle and Automotive Engineering conference, reflecting the outcomes of theoretical and practical studies and outlining future development trends in a broad field of automotive research. The conference’s main themes included design, manufacturing, economic and educational topics.

CE MEMOIRE DE THESE PRESENTE UNE LOI DE COMMANDE POSITION/FORCE ROBUSTE POUR DES ROBOTS A ARCHITECTURE COMPLEXE. NOUS ETABLISSONS TOUT D'ABORD, AU CHAPITRE UN, UNE DEFINITION DE LA ROBUSTESSE DANS LE CADRE DE LA COMMANDE DE ROBOT MANIPULATEUR AINSI QU'UNE DEFINITION DES INCERTITUDES ET DES PERTURBATIONS ASSOCIEES A LA MECONNAISSANCE DU MODELE. NOUS PRESENTONS DIVERS PRINCIPES DE COMMANDES ROBUSTES. LES DIFFERENTS MOYENS D'EXPERIMENTATION ET DE VALIDATION MIS A NOTRE DISPOSITION SONT EXPOSES AU CHAPITRE DEUX. IL S'AGIT NOTAMMENT D'UN ROBOT A DEUX BRAS COMPOSE DE DEUX PUMA 560, D'UN SIMULATEUR DE CE ROBOT QUE NOUS AVONS DEVELOPPE ET D'UN ROBOT PARALLELE DELTA. LE CHAPITRE TROIS EST CONSACRE A L'ETUDE, L'ANALYSE ET LA VALIDATION EXPERIMENTALE D'UNE LOI DE COMMANDE ROBUSTE EN POSITION, ORIGINALE, BASEE SUR LE PRINCIPE DE LA COMMANDE PAR REGIME GLISSANT. NOUS TRAITONS, AU QUATRIEME CHAPITRE, EN PRENANT LE MODELE D'UN ACTIONNEUR SIMPLIFIE, LE PROBLEME SPECIFIQUE DE LA COMMANDE EN EFFORT. NOUS PROPOSONS UNE SOLUTION SIMPLE A METTRE EN UVRE POUR RENDRE UNE LOI QUELCONQUE DE COMMANDE EN EFFORT, INSENSIBLE AUX VARIATIONS DE LA RAIDEUR DE L'ENVIRONNEMENT. DES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES AU TERME DE CETTE ETUDE. AU CINQUIEME CHAPITRE NOUS FAISONS LA SYNTHESE DES RESULTATS QUE NOUS AVONS OBTENUS ET NOUS PROPOSONS UN SCHEMA DE COMMANDE HYBRIDE ROBUSTE POUR UN ROBOT MANIPULATEUR A DEUX BRAS. UNE VALIDATION DE CE SCHEMA DE COMMANDE EST REALISEE EN SIMULATION

Dans un premier temps, quelques exemples de taches coordonnees a deux bras sont presentees. Les limites des commandes en position et de la commande maitre/esclave sont mises en evidence dans ces cas. L'idee d'une commande hybride symetrique position/force pour un robot a deux bras est alors envisagee. Afin d'utiliser cette solution pour la manipulation d'un objet rigide fermement tenu, la determination theorique des vecteurs de commande en position et en effort est presentee dans un deuxieme temps. Ensuite, un schema-bloc de commande hybride de deux bras est propose et les divers calculs qu'il implique sont developpes. Des resultats experimentaux, en simulation et sur un site reel comportant deux robots puma a six degres de liberte et un systeme de commande multiprocesseur, sont presentes. Enfin, des extensions de la commande hybride symetrique sont proposees. Elles concernent la manipulation d'objets rigides non fermement tenus, la deformation controlee d'objets flexibles et l'assemblage en l'air de deux objets, chacun d'entre-eux etant tenu par un bras