Conception et commande d'un manipulateur aérien à suspension élastique
Design and control of an aerial manipulator with elastic suspension
Robotique aérienne
Robotique à câbles
Commande non-linéaire
Commande prédictive
Aerial robotics
Cable robotics
Nonlinear control
Model predictive control
629.89
Robotique
Robots -- Systèmes de commande
Cette thèse s’intéresse à la conception et à la commande d’un Manipulateur Aérien avec Suspension Élastique (MASE), hybride entre un robot à câbles et un drone omnidirectionnel. Un manipulateur aérien est suspendu par un ressort à un robot parallèle à câbles (RPC), profitant du grand espace de travail du RPC et des performances dynamiques importantes du véhicule aérien. La suspension du véhicule aérien permet de compenser la gravité et ainsi limite la consommation énergétique du système. Différentes stratégies de commande dynamiques non-linéaires ont été implémentées afin d’améliorer encore plus l’efficacité énergétique du MASE. Un prototype a été développé afin d’évaluer expérimentalement le potentiel applicatif du MASE. En plus de l’évaluation expérimentale du prototype, cette thèse a donné lieu à des contributions théoriques sur la stabilité de la commande par couples calculés et sur l’élimination de l’erreur statique avec la commande prédictive non-linéaire.
This thesis is focused on the design and control of an Aerial Manipulator with Elastic Suspension (AMES), hybrid between a cable robot and an omnidirectional drone. An aerial manipulator is suspended from a cable-driven parallel robot (CDPR) by a spring, taking benefit from the large workspace of a CDPR and the high dynamics of an aerial vehicle. The suspension of the aerial vehicle compensates for the gravity and consequently improves the energy efficiency of the global system. Different control strategies have been tested to improve the energy efficiency of the AMES even more. A prototype has been developed and its applicative potential evaluated experimentally. Besides the experimental evaluation of the prototype, this thesis yielded theoretical contributions on the stability of the computed torque controller and on offset-free nonlinear model predictive control.
Electronic Thesis or Dissertation
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PDF
22657004
Université de Strasbourg
Strasbourg
2023-12-31
https://theses.hal.science/tel-04236742
application/pdf
22619305
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/Yigit_Arda_2021_ED269.pdf
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https://theses.hal.science/tel-04236742
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Yiğit
Arda
1995-06-09
FR
272529885
0812903612H
21402523
4200046
https://theses.fr/2021STRAD054
2021STRAD054
https://doi.org/10.70675/ca633043z79a5z49b2za111zdc70448df671
2021-12-07
Robotique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Gangloff
Jacques
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128934980
Fantoni-Coichot
Isabelle
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059877499
Cuvillon
Loïc
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Durand
Sylvain
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Caro
Stéphane
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Franchi
Antonio
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22542004X
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
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Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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Gangloff
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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
22657004