FrançaisProjet DIGITEO, FCS « Campus Paris-Saclay », (2015 – 2018):
COCORO : Stratégies adaptatives pour la détection des collisions et la commande de robots manipulateurs légers – application à l’interaction homme-robot sûre, L2S/CEA-LIST
Le développement de robots légers et de stratégies de commande associées suscite depuis plusieurs années l’intérêt croissant de chercheurs et d’industriels dans le cadre de l’interaction sûre homme-robot, avec de nombreuses applications potentielles dans les domaines industriel, spatial, médical ou de service. Dans l’industrie, tandis qu’il reste encore impossible d’automatiser toutes les tâches de la chaîne de production, les robots de manipulation doivent être dotés de capacités de collaboration permettant de rendre certaines tâches répétitives moins pénibles pour l’opérateur. Lorsqu’un opérateur humain et un robot collaboratif sont amenés à partager un espace de travail, le robot doit garantir un comportement sûr par sa structure mécanique d’une part, et ses lois de commande d’autre part. L’organe de pilotage du robot doit donc être en mesure de détecter au plus tôt la collision puis de réagir de manière appropriée et sécurisée pour limiter les dommages due à l’interaction physique avec l’opérateur.
L’objectif de ce projet doctoral est le développement d’une stratégie pour la détection de collisions et la commande post-impact associée, en présence d’incertitudes de modélisation du robot et de son environnement, et utilisant un nombre minimal de capteurs (notamment sans capteur d’effort). Afin de rendre possible la comparaison, théorique et expérimentale, des performances des stratégies existantes, une méthodologie quantitative pour l’analyse des algorithmes de détection de collisions sera tout d’abord développée. Une fois la collision détectée, une commande en impédance avec adaptation des gains sera envisagée pour obtenir un comportement optimal en phase post-impact vis-à-vis des objectifs de performance et de robustesse (passivité, transparence) et tenant compte des caractéristiques précises de l’impact détecté (point de contact, amplitude de l’effort) et de la tâche. Les méthodes proposées seront validées expérimentalement sur un bras robotique développé au Laboratoire de Robotique Interactive du CEA-LIST, avec 6 degrés de liberté, réversible et doté de capteurs de position moteurs et articulaires.
Doctorante : Nolwenn BRIQUET‐KERESTEDJIAN, Encadrement : P. Rodriguez-Ayerbe (CentraleSupélec, dir.), M. Makarov (CentraleSupélec), M. Grossard (CEA-LIST).
