Note ABES Commande des robots parallèles à câbles avec actionneurs embarqués Control of cable-driven parallel robots with embedded actuators Robots parallèles à câbles Actionneurs embarqués Propulseurs Commande prédictive Suivi de trajectoire Amortissement actif de vibrations Dynamique de robots manipulateurs Cable-driven mechanisms Embedded actuators Propellers Predictive control Trajectory tracking Active vibration damping Manipulator dynamics 629.89 Robotique Câbles Robots -- Systèmes de commande Les robots parallèles à câbles présentent plusieurs avantages par rapport aux robots parallèles classiques. En raison de la faible masse des câbles, qui remplacent les corps rigides, la masse à déplacer par le robot est plus faible. Par conséquent, ces robots manipulateurs permettent d’atteindre des vitesses et accélérations élevées et de couvrir un espace de travail plus important. Les robots parallèles à câbles sont également plus facilement reconfigurables et moins coûteux.En contrepartie, la flexibilité des câbles dégrade les performances en termes de précision et de temps d’établissement. Il est donc nécessaire d’atténuer les vibrations induites par la faible rigidité de l’effecteur actionné par câbles.L’élasticité des câbles réduit également la bande passante des efforts qu’ils peuvent transmettre. En effet, plus les câbles sont longs ou composés d’un matériau élastique, plus la longueur de câble à enrouler pour générer une force donnée est grande. Cette bande passante réduite des enrouleurs des câbles limite les performances des robots parallèles à câbles. Elle ne permet pas de rejeter efficacement les vibrations et de suivre des trajectoires dynamiques et rapides par l’action seule des enrouleurs des câbles.Dans cette thèse, on propose d’embarquer sur la plateforme différents types d’actionneurs additionnels pour améliorer la dynamique du robot. Ces actionneurs sont dotés d’une bande passante plus élevée que celle des enrouleurs des câbles. Une commande prédictive optimale est proposée pour distribuer à la fois les efforts des câbles et des actionneurs embarqués contribuant au mouvement du robot.Des expérimentations, menées sur deux prototypes de robots parallèles à câbles, valident l’approche et évaluent les performances de l’amortissement actif des vibrations et du suivi de trajectoire. Cable-driven parallel robots exhibit many advantages over traditional parallel robots. Due to the low mass of the cables, which replace the rigid links, the mass to be moved by the robot is lighter. Therefore, these manipulators can reach higher speeds and accelerations and cover larger workspaces. Cable-driven parallel robots are also easily scalable and less expensive.On the other hand, the flexibility of the cables degrades the performances in terms of precision and settling time. Hence, it is necessary to attenuate the vibrations induced by the low rigidity of the end-effector actuated by the cables. The elasticity of the cables also reduces the bandwidth of the forces that they can transmit. Indeed, the longer the cables made of an elastic material, the greater the required cable length to be wound to generate a given force. The reduced cable winches bandwidth hinders the performances of the cable-driven parallel robots. It prevents the effectiveness of vibration damping and the tracking of fast and dynamic trajectories by the action of the cables only.In this thesis, we propose to embed different types of additional actuators on the platform to improve the robot dynamics. These actuators have a higher bandwidth compared to the cable winches. An optimal predictive control is proposed to distribute both the forces of the cables and the on-board actuators contributing to the overall movement of the robot. Experiments are carried out on two prototypes of cable-driven parallel robots to validate the approach and evaluate the performances of the active vibration damping and the trajectory tracking. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 13032433 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03850602 application/pdf 13018627 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/khayour_imane_2021_ED269.pdf http://www.theses.fr/2021STRAD030/abes https://theses.hal.science/tel-03850602 https://theses.hal.science/tel-03850602 https://theses.hal.science/tel-03850602 Khayour Imane 1993-12-09 FR 264377028 03140Q00J20 21623259 4200046 https://theses.fr/2021STRAD030 2021STRAD030 https://doi.org/10.70675/bcaa7f24zcf26z4b81z9230zbffa5f2df9f3 2021-09-28 Signal, image, automatique, robotique (SIAR) Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Gangloff Jacques MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 128934980 Gouttefarde Marc MADS_PRESIDENT_DU_JURY 172642027 Cuvillon Loïc MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 135452759 Durand Sylvain MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 151565082 Marchand Nicolas MADS_RAPPORTEUR_1 223395323 Boutayeb Mohamed MADS_RAPPORTEUR_2 191894117 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 269 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 260728 176969721 ddc:620 Gangloff Jacques Gouttefarde Marc Cuvillon Loïc Durand Sylvain Marchand Nicolas Boutayeb Mohamed École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 13032433