Optimal design and visual servoing of a suspended aerial manipulator
Conception optimale et asservissement visuel d’un manipulateur aérien suspendu
Conception optimale
Commande à contre-réaction linéarisante
Espace des torseurs faisables
Analyse par intervalles
Asservissement visuel
UAV
Filtre de Kalman
Téléopération
Mosaïques
Design optimization
Feedback linearization
Wrench feasible workspace
Interval analysis
Visual-servoing
UAV
Kalman filter
Teleoperation
Tiling
629.892
Robotique
Un Manipulateur Aérien à Suspension Élastique (MASE) est un nouveau type de robot développé par notre équipe afin d’avoir un système simple, dextre, accessible, précis et avec un grand espace de travail. Les travaux précédents s’intéressent à la commande de robot MASE. Le but de cette thèse est de simplifier les systèmes MASE tout en minimisant les compromis. Un algorithme d’optimisation mécanique est proposé, puis utilisé pour fabriquer un nouveau MASE présentant de meilleures performances que l’ancien prototype. En outre, on explore le nombre minimal de capteurs nécessaires pour la commande d’un MASE à travers deux applications. D’abord, une méthode autonome de dépose de mosaïques utilisant uniquement un asservissement visuel basée image est proposée et validée en simulation. Ensuite, on s’intéresse au développement d’une méthode de télémanipulation avec une caméra tenue à la main et équipée d’une centrale inertielle. Cette méthode est validée expérimentalement.
An Aerial Manipulator with Elastic Suspension (AMES) is a novel type of robot developed in our team to have a simple, dexterous, low-cost, and accurate robot with a large workspace. Previous work focused on the control of AMES robots. The aim of this thesis is to develop ways of simplifying an AMES with the minimum of compromises. A mechanical optimization algorithm is proposed. The optimization results are used to build a new prototype, experimental results highlight theimprovements with respect to a previous sub-optimal prototype. Furthermore, the minimal set of sensors required to control an AMES is explored through two applications. First, a method forautonomous tiling relying solely on image-based visual servoing is proposed and validated in simulation. Second, the teleoperation of an AMES using a handheld camera equipped with an IMU is studied. The proposed teleoperation framework is validated experimentally.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
PDF
154418609
Université de Strasbourg
Strasbourg
2023-12-31
https://theses.hal.science/tel-04356767
application/pdf
154299418
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/ARPA_PEROZO_Miguel_2023_ED269.pdf
http://www.theses.fr/2023STRAD033/abes
https://theses.hal.science/tel-04356767
https://theses.hal.science/tel-04356767
https://theses.hal.science/tel-04356767
https://theses.hal.science/tel-04356767
https://theses.hal.science/tel-04356767
Arpa Perozo
Miguel
1997-03-21
ES
27398781X
0ED4EQ00382
21909329
4200046
https://theses.fr/2023STRAD033
2023STRAD033
https://doi.org/10.70675/2522f9a8z2fc1z431czb9f4z4e13cb8837b5
2023-11-23
Robotique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Gangloff
Jacques
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
128934980
Chaumette
François
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
059347856
Cuvillon
Loïc
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
135452759
Bara
Gabriela Iuliana
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060553049
Gouttefarde
Marc
MADS_RAPPORTEUR_1
172642027
Allibert
Guillaume
MADS_RAPPORTEUR_2
162066309
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
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269
156504863
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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260728
176969721
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Gangloff
Jacques
Chaumette
François
Cuvillon
Loïc
Bara
Gabriela Iuliana
Gouttefarde
Marc
Allibert
Guillaume
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)
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154418609