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Thématiques de recherche de l’équipe MCM liées à la détection de collision. Damien Chablat Patrick Chedmail – Philippe Wenger Fouad Bennis - Alain Bernard. Thématiques de l’équipe. Conception de mécanismes : - PowerPoint PPT Presentation
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Damien Chablat - Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes
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Thématiques de recherche de l’équipe MCM liées à la détection de collision
Damien ChablatPatrick Chedmail – Philippe Wenger
Fouad Bennis - Alain Bernard
Damien Chablat - Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes 2
Thématiques de l’équipe
• Conception de mécanismes : – étude de nouvelles architectures cinématiques de robots
et de machines outils parallèles, conception robuste de mécanismes.
• Conception de sites robotisés : – choix et placement de robots et de mannequins dans un
site de production ou d’assemblage, planification de trajectoires, étude d’accessibilité à l’aide d’outils de type réalité virtuelle.
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Objectifs de la conception de sites robotisés :
• Initialement– Définir les architectures de robots
– Définir le placement de robots Définition de trajectoires hors collision
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Outils utilisés
Technologies anciennes Sphering box Bounding box Adaptées à la puissance des stations des années 80-90 Test de collisions par millions Informations demandées: Interférence Oui/Non
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Accessibilité et aptitude au montage
Objectifs Définir des trajectoires d’objets Définir des trajectoires de mécanismes Définir des trajectoires de mannequins
Outils Méthodes multi-agents Algorithmes locaux simple plus vision global de l’opérateur.
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Accessibilité et aptitude au montage
• Systèmes de génération de trajectoires
– Méthodes avec perception globale de l’environnement.
– Méthodes avec perception locale de l’environnement
– Méthodes avec perception globale et locale
Environnement
trajectoire
élém
enta
ire
Objet
Cible
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Accessibilité et aptitude au montage
• Architecture de coopération– Rapidité des algorithmes locaux.– Capacité de synthèse et vision globale de l’homme.
• Définition des agents– Agent attracteur,– Agent opérateur,– Agent collision,– Agent cinématique,– Agent ergonomie,– …
base de données
algorithme
reconnaissance del’environnement
contributions
opérateur
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Accessibilité et aptitude au montage
• Agent collision: Objectifs
– Eviter les collisions avec l’environnement• Reconnaissance de la ligne de collision.
• Mouvement d’anti-collision élémentaire suivant les différents ddl.
Déplacement élémentairesuivant les ddl internes
Déplacement élémentaire
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Accessibilité et aptitude au montage
• Informations possibles– Volume de collision
– Ligne de collision
– Profondeur de collision
• Données géométriques– Modèle polygonal
– Position de la matière ??? Données d’entrée non conforme !!
SV
S
l1
l2
l3
l4
l5
l6
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Accessibilité et aptitude au montage
• Exemple simple– Environnement modélisant un couloir.
– Train cinématique de 4 corps liés par des rotules.
repère de tête
structFour : 6 ddl
headpart1part2part2
Hinge : 3
ddl
Hinge : 3
ddl
Hinge : 3
ddl
15 ddl de commandéspour l’objet manipulé.
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Accessibilité et aptitude au montage
• Exemple industriel– Test de l’accessibilité d’une bouteille d’oxygène (CEDIX, 1998).
Détection de collision: profondeur de pénétration
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Accessibilité et aptitude au montage
• Exemple avec un mannequin– Mannequin de dVISE.
• Homme, 1m70.
– Restriction d’étude.• Coté droit du mannequin.
– Main, avant bras, bras, épaule, torse, tête.
• Paramétrage articulaire.
– Liaisons A, B, C, D et la tête.
A
B
C
D
Avant bras
Bras
Main
Torse
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Accessibilité et aptitude au montage
• Exemple avec un mannequin
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Visibilité, accessibilité, aptitude au montage
• Intégration de la vision– Définition d’un cône de vision monoculaire
– Intégration de contraintes ergonomiquesEyes
20° 40°
20°
Eyes
30°
50°
xm
zm
ym
m
bRb
b
Rs
Rm
t
u
C
b
visual axis sy target
T
S
c
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Manipulation avec retour haptique
• Objectif: – déplacer des objets par un opérateur avec informations
haptiques
• Contexte: – Environnement de
CAO-RobotiqueeM-Workplace
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Manipulation avec retour haptique
• Périphériques– Phantom Desktop (3ddl haptique)
– Lunettes 3D
• Informations détection de collision– Distance entre objets
– Points les plus proche
• Architecture de l’application
dd m in
P
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Manipulation avec retour haptique
• Utilisations– Déplacement d’objets
– Déplacement de robots
– Déplacement de mannequins
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Manipulation avec retour haptique
• Problèmes et contraintes– Utilisation des données géométriques natives afin d’utiliser toutes
la sémantique de la cellule robotisée…
– Réduire les temps de calculs pour manipuler de grandes bases de données…
• Solutions– Utilisation de librairies
(H-Collide, IMMPACT, PQP , RAPID, CONTACT, VPS, ...)
– Définition de passerelles rapide et simple !! Objectifs de l’AS ???
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Conclusions
Utilisation de données géométriques de maquette numérique
Verrous technologiques Détection de collision
Solutions Simplification des données
Tests de conformité Transformation de géométrie afin d’obtenir des modèles compacts
(Tesselation)
Améliorer les échanges des données Gérer la précision, les liens entre les surfaces, la structure des
informations
Intégrer des interfaces dans les outils de détection de collision.