Outils d'analyse et CAO des manipulateurs parallèles

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À partir des différents travaux théoriques effectués au laboratoire, des outils d'analyse interactifs visuels ont été mis au point. Ces outils permettent de faire l'étude de manipulateurs parallèles plans, sphériques et spatiaux. Ils permettent de varier à volonté les paramètres géométriques et d'obtenir interactivement l'espace atteignable, les lieux des singularités et d'autres propriétés telles que la raideur et la dextérité. Ils permettent aussi d'effectuer des trajectoires en contrôlant les coordonnées cartésiennes ou articulaires. L'usager peut également visualiser les différents mode d'assemblage et de fonctionnement (solutions aux problèmes géométriques direct et inverse).

Fig. 1 : Exemple d'environnement graphique d'outil CAO interactif pour les manipulateurs parallèles. Cliquez sur l'image pour l'agrandir.

D'abord conçus il y a plus de dix ans sur des postes informatiques Sun, plusieurs versions de ces outils d'analyse ont été réalisées depuis, la dernière version supportant Windows XP et Linux. À noter qu'une version spécifique à l'analyse de simulateurs de vol a été développée pour la compagnie CAE Electronics Ltd.

Les figures qui suivent montrent des résultats obtenus avec ces logiciels.

Fig. 2 : Frontière de l'espace atteignable et courbe de dextérité dans le plan pour un manipulateur sphérique prismatique.

Fig. 3 : Espace de travail de la plate-forme de Gough-Stewart. La frontière de l'espace de travail est déterminée par des expressions analytiques obtenues par une approche géométrique. Le calcul s'effectue en quelques millisecondes seulement.

Fig. 4 : Espace atteignable en 3 dimensions pour un manipulateur sphérique prismatique.

Fig. 5 : Superposition de l'espace de travail (courbes en vert) et des lieux de singularité (courbes en rouge) pour la plate-forme de Gough-Stewart. Cette superposition nous permet de constater que des singularité sont malheureusement présentes dans l'espace de travail. Des outils ont d'ailleurs été développés au laboratoire pour déterminer de façon certaine s'il y a présence ou non de singularités dans l'espace de travail. À noter ici aussi que l'espace de travail et les lieux de singularité sont déterminés par des expressions analytiques. Le calcul et l'affichage s'effectuent ainsi en quelques millisecondes seulement.

Affiche scientifique

Une affiche scientifique (poster) a été réalisée en 2002 sur les logiciels d'analyse de manipulateurs parallèles. Vous pouvez la télécharger avec le fichier PDF ci-dessous.

Logiciel pour l'analyse, la conception et la visualisation de robots (820 kb)