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Commande en temps réel d'un robot hyper redondant sous environnement QNX

Le Boudec, Brice (2004). Commande en temps réel d'un robot hyper redondant sous environnement QNX. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire de maîtrise est la présentation de nos travaux sur la commande adaptative en temps réel du robot hyper redondant ANAT. Nous utilisons la redondance pour l'évitement d'obstacles et la commande sera effectuée sous environnement QNX. Nous présenterons dans ce document la modélisation du robot, la cinématique inverse avec évitement d'obstacles, la commande adaptative, l'interface entre le robot et l'ordinateur et la programmation sous QNX.

La génération de trajectoire avec évitement d'obstacles est réalisée en calculant la cinématique différentielle inverse du robot, basée sur l'inverse généralisé. Une fois cette trajectoire déterminée, nous l'appliquons à un contrôleur adaptatif, basé sur la théorie de Lyapunov, et qui commande le robot ANAT.

Pour ce qui est de l'environnement, nous avons préféré le système d'exploitation QNX à l'utilisation de DSP car nous désirons obtenir une plateforme évolutive pour le développement futur. Bien que le DSP possède une grande capacité de calcul, des limitations sont imposées par son environnement de développement.

Enfin l'interface utilisée entre les moteurs du robot et l'ordinateur sera une interface USB à SPI. Le protocole SPI étant un protocole série, il nous permet de pouvoir modifier le nombre de joints du robot d'une façon pratiquement illimitée et sans avoir à modifier la structure générale de notre système.

Titre traduit

Real time control of a hyper redundant robot using QNX OS

Résumé anglais

This document is the presentation of our works on the adaptive control in real time of the hyper redundant robot ANAT. We use the redundancy for the obstacle avoidance and the control will be made under QNX environment. We will see in this document the modeling of the robot, the inverse kinematics with obstacle avoidance, the adaptive control, the interface between the robot and the computer, and the programming under QNX.

The generation of trajectory with obstacle avoidance is realized by calculating the differential inverse kinematics of the robot, based on the generalized inverse. When this trajectory is definite, we apply it to an adaptive controller, based on Lyapunov theory, and who control the ANAT robot.

For the environment system, we preferred operating system QNX to DSP use because we wish to obtain an evolutionary platform for future development. Although the DSP possesses a big capacity of calculation, limitations are imposed by his environment of development. Finally the interface used between the motors of the robot and the computer will be an interface USB to SPI. SPI protocol being a serial protocol, we are able to modify the number of joints of the robot in a practically unlimited way and without having to modify the general structure of our system.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la production automatisée". Bibliogr.: f. [100]-101.
Mots-clés libres: Adaptatif, Anat, Cinematique, Commande, Controleur, Differentiel, Environnement, Evitement, Hyper, Hyper-Redondant, Implementation, Inverse, Modelisation, Obstacle, Qnx, Redondant, Reel, Robot, Temps
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Saad, Maarouf
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Nerguizian, Vahé
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la production automatisée
Date de dépôt: 28 avr. 2011 17:51
Dernière modification: 22 oct. 2016 00:02
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/710

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