Génération de trajectoire d’un robot industriel entre deux points sous contraintes cinématiques

Abstract

Résumé

En robotique pour une tâche point à point seules les positions initiale et finale sont définies. La génération de trajectoire, dans ce cas, consiste à définir une fonction d’interpolation qui doit vérifier les conditions aux limites et respecter les limites cinématiques de vitesses et des accélérations d’actionneurs. Ce travail s'inscrit dans le cadre et vise à étudier quatre lois d’interpolation qui permettent de générer la trajectoire entre deux positions articulaires sous des contraintes cinématiques. Ces quatre lois sont : la loi Bang-Bang, la loi trapézoïdale en vitesse, le lissage de la loi trapézoïdale en vitesse et l'interpolation polynomiale de degré cinq. Un programme est élaboré sous l’environnement Matlab qui permet de calculer ces paramètres et de visualiser les résultats.

Mots-clés : génération, trajectoire, robot, manipulateurs, articulaire, bang-bang, trapèze, vitesses et accélérations.

Abstract

In robotics, for a point-to-point task, only the initial and final positions are defined. The trajectory generation, in this case, consists in defining an interpolation function, which must verify the boundary conditions and respect the kinematic limits of actuator speeds and accelerations. This work falls within the framework and aims to study four laws of interpolation, which make it possible to generate the trajectory between two joint positions under kinematic constraints. These four laws are: the Bang-Bang law, the trapezoidal law in speed, the smoothing of the trapezoidal law in speed and polynomial interpolation of degree five. A program is developed in the Matlab environment, which allows these parameters to be calculated and the results to be viewed.

Keywords : generation, trajectory, robot, manipulators, articular, bang-bang, trapezoid, speeds and accelerations. ملخص

في الروبوتيات، لمهمة نقطة إلى نقطة، يتم تحديد المواضع الأولية والنهائية فقط. يتكون إنشاء المسار، في هذه الحالة، من تحديد وظيفة الاستيفاء، والتي يجب أن تتحقق من شروط الحدود وتحترم الحدود الحركية لسرعات وتسارع المحرك. يندرج هذا العمل في إطار الانجاز ويهدف إلى دراسة أربعة قوانين من الاستيفاء، والتي تجعل من الممكن إنشاء مسار بين موقعين مشتركين في ظل القيود الحركية. هذه القوانين الأربعة هي: قانون بانغ-بانغ، وقانون شبه المنحرف للسرعة، وتنعيم قانون شبه المنحرف في السرعة واستيفاء متعدد الحدود من الدرجة الخامسة. تم تطوير برنامج في بيئة ماتلاب، والذي يسمح بحساب هذه المعلمات وعرض النتائج.

الكلمات المفتاحية: إنشاء، مسار، إنسان آلي، مناورات، مفصلية، بانغ بانغ، شبه منحرف، سرعات وتسارع