Traité de robotique. 2 , Les parties opératives : préhension, adaptabilité, actionneurs, transmissions, capteurs

Auteur(s) :

Bop, Charles (1942-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Ce deuxième tome analyse en détail les problèmes de préhension, d'adaptabilité, les actionneurs, les transmissions et les capteurs des robots.

Éditeur(s)
- Ellipses
Date
- 2010
Notes
- La couv. et la p. de titre portent en plus : "robotique". - Bibliogr. p.329-330
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (330 p.) ; 26 x 18 cm
Collections
- Technosup
Sujet(s)
- Théorie des automates mathématiques
- Robotique
ISBN
- 978-2-7298-6116-2
Indice
- 62.1 Ingénierie, automatique appliquée
Quatrième de couverture
- L'ouvrage : niveau C (Master - Écoles d'ingénieurs - Recherche)
  Après un premier ouvrage consacré à la schématisation, la modélisation et aux mises en équations des différentes commandes des robots, ce deuxième ouvrage traite des composants des parties opératives, de leurs caractéristiques et de leurs applications.
  La préhension et les outils, tout en étant compacts et de grande qualité, doivent s'adapter aux multiples tâches qui leur sont imposées. L'adaptabilité ou compliance corrige les erreurs de la chaîne, en allant de la commande à l'exécution de l'opération. Les motorisations sont multiples, dépendent des énergies disponibles (électrique ou hydraulique) et des conditions imposées. Elles ne répondent pas toujours aux caractéristiques souhaitées et elles doivent être adaptées par des systèmes de réduction et des transmissions qu'il faut optimiser. Le robot doit contrôler ses évolutions, ses efforts et son environnement. Il faut une implantation optimisée et un choix cohérant parmi une multitude de capteurs disponibles pour obtenir une gestion de l'information compatible avec les commandes, la précision et la sécurité.
  Un troisième ouvrage analysera la construction des mouvements dans divers environnements, les commandes des motorisations en fonction des contraintes imposées par la gestuelle, la précision, la sécurité, la téléopération et les problèmes vibratoires.
Tables des matières
- - Traité de robotique 2 Les parties opératives
  - Préhension, adaptabilité, actionneurs, transmissions, capteurs
  - Charles Bop
  - Ellipses
  - I - La préhension - Les outils 11
  - 1. La saisie11
  - 2. Le maintien d'un objet12
  - 2.1. Les équations13
  - 2.2. Analyse d'un contact ponctuel15
  - 2.3. Compléments sur le frottement et liaisons usuelles19
  - 3. Application des travaux virtuels21
  - 4. Serrage et maintien d'un objet en mouvement rapide22
  - 4.1. Calcul des actions exercées sur la pince par la résultante dynamique23
  - 4.2. Le maintien par trois ponctuelles, puis par trois linéiques28
  - 5. Effecteurs - outils - préhenseurs29
  - 5.1. Les effecteurs et les outils29
  - 5.2. Les préhenseurs29
  - 6. Exemples de préhenseurs et d'outils32
  - 6.1. Différents accès à un même point32
  - 6.2. Poignet souple pour pallier aux efforts et aux chocs32
  - 6.3. Systèmes enveloppants à structures gonflables32
  - 6.4. Systèmes à action unilatérale33
  - 6.5. Systèmes de vissage, dévissage, d'encollage33
  - 6.6. Systèmes à actions bilatérales33
  - 6.7. Exemples de conceptions technologiques34
  - 7. Les prothèses de main et du membre supérieur43
  - 7.1. Sources d'énergies utilisées et commandes44
  - 7.2. L'acceptation45
  - 7.3. Prothèse de main45
  - 8. Intégration des facultes de perception48
  - 9. Montage - assemblage - gestuelle51
  - 9.1. La gestuelle51
  - 9.2. Le montage automatique par un robot53
  - 9.3. La réussite d'une opération de montage automatique par un robot53
  - 9.4. La prise en compte d'un outil54
  - II - Compliance - Adaptabilite 55
  - 1. Les types de compliances55
  - 1.1. Le principe55
  - 1.2. Boucle d'accommodation pour la commande des axes du robot57
  - 1.3. Les stratégies force - position59
  - 1.4. Choix du mode de commande pour les tâches59
  - 2. La compliance passive59
  - 2.1. Les imperfections à corriger59
  - 2.2. Exemples technologiques60
  - 2.3. Variations des efforts et équations63
  - 2.4. Conceptions des systèmes compliants63
  - 2.5. Table de travail compliante, plate-forme sensible66
  - 3. La compliance active70
  - 3.1. Détection des efforts et des couples71
  - 3.2. Système compliant de Bejczy71
  - 4. La compliance mixte73
  - 5. Les approches de la commande en force73
  - 5.1. La commande par raideur active73
  - 5.2. L'amortisseur généralisé75
  - 5.3. Les contrôles hybrides76
  - III - Motorisation électrique 81
  - 1. Aimants et électroaimants82
  - 1.1. Les aimants permanents82
  - 1.2. Les électroaimants83
  - 2. Les machines classiques84
  - 3. Les moteurs asynchrones84
  - 4. Les moteurs a courant continu86
  - 4.1. Les moteurs à induit bobiné86
  - 4.2. Les moteurs à conducteurs libres87
  - 4.3. Les caractéristiques d'un moteur à courant continu88
  - 5. Les moteurs autosynchrones, sans balais ou Brushless91
  - 5.1. Principe des moteurs Brushless91
  - 5.2. Caractéristiques des moteurs sans balais Brushless92
  - 5.3. La construction des machines sans balais Brushless93
  - 6. Les moteurs pas a pas94
  - 6.1. Principe du moteur pas à pas94
  - 6.2. Caractéristiques95
  - 6.3. Mode de fonctionnement95
  - 6.4. Différents types de moteurs pas à pas96
  - 6.5. Compléments sur les comportements des moteurs pas à pas97
  - 7. Exécutions particulieres101
  - 7.1. Les moteurs à fort couple pour entraînement direct101
  - 7.2. Les moteurs à très grande vitesse101
  - 7.3. Les actionneurs linéaires101
  - 7.4. Les spécifications des moteurs102
  - 7.5. Les génératrices tachymétriques102
  - 7.6. Les pertes dans un moteur électrique102
  - 8. Les comportements des moteurs - les quatre quadrants103
  - 9. Les variateurs de vitesse105
  - 10. Actionneurs spéciaux105
  - 10.1. Moteurs pièzoélectriques106
  - 10.2. Machines électrostatiques107
  - 10.3. Matériaux à mémoire de formes107
  - 11. Comportement d'un moteur a courant continu108
  - 11.1. Modèle du moteur108
  - 11.2. Les équations109
  - 11.3. Représentation du système d'équations109
  - 11.4. Les constantes de temps110
  - 11.5. Raideur de l'asservissement110
  - IV - Motorisation hydraulique 112
  - 1. Elements utiles de la mécanique des fluides112
  - 1.1. Hydrostatique, théorème de Pascal112
  - 1.2. Conservation des débits volumique et massique dans un écoulement permanent112
  - 1.3. Hydrodynamique des écoulements permanents, théorème de Bernoulli112
  - 1.4. Théorème de Bernoulli généralisé avec échange d'énergie ou de travail113
  - 1.5. Installation réelle113
  - 1.6. La puissance reçue par un fluide114
  - 1.7. Théorème d'Euler114
  - 1.8. Les fluides réels faiblement compressibles114
  - 1.9. Les fluides réels visqueux117
  - 1.10. Les pertes de charge dans les tuyaux118
  - 1.11. Les pertes de charge locales ou singulières120
  - 1.12. Analyse des conduites122
  - 1.13. Représentations graphiques des circuits et des installations127
  - 1.14. Le point de fonctionnement129
  - 2. Les composants130
  - 3. Les pompes et les moteurs hydrauliques136
  - 3.1. Machines génératrices et réceptrices137
  - 3.2. Pompes à membranes137
  - 3.3. Pompes à engrenages138
  - 3.4. Pompes à palettes138
  - 3.5. Servomoteur139
  - 3.6. Pompes et moteurs à pistons140
  - 3.7. Les fuites - le rendement - la cavitation145
  - 3.8. La filtration146
  - 3.9. Le refroidissement147
  - 4. Critères de choix147
  - 5. Les courbes caracteristiques pompe et moteur148
  - 5.1. Pompe à cylindrée fixe ou constante148
  - 5.2. Moteur à cylindrée fixe ou constante148
  - 5.3. Moteur à cylindrée variable149
  - 5.4. Pompe à cylindrée variable151
  - V - Transmissions hydrostatiques 153
  - 1. Structure d'une chaîne hydraulique153
  - 1.1. Le type de commande154
  - 1.2. La génération hydraulique154
  - 1.3. Les combinaisons pompe et moteur156
  - 1.4. Le problème des fuites dans un circuit fermé157
  - 1.5. Régulation d'une pompé proportionnelle en pression157
  - 1.6. Division du débit et synchronisme de la sortie des tiges ou des moteurs158
  - 1.7. Comportements des actionneurs hydrauliques158
  - 1.8. Vérin ou moteur en régime permanent162
  - 1.9. Le régime transitoire165
  - 1.10. Formules importantes selon les actionneurs linéaires ou rotatifs165
  - 1.11. Modèle des petits déplacements166
  - 2. Les circuits hydrauliques168
  - 2.1. Les matériels168
  - 2.2. Exemple de circuit170
  - 2.3. Commande d'un moteur avec vitesse réglable et amortissement170
  - 2.4. Commande d'un vérin double effet par une pompe à débit variable171
  - 2.5. Les limitations des surpressions dans les circuits fermés172
  - 2.6. Circuit avec division de débit172
  - 2.7. Actionneur avec régulation des vitesses sur les retours et blocage en position173
  - 3. Les transmissions hydrostatiques174
  - 3.1. Transmissions hydrostatiques pour véhicules - robots mobiles174
  - 3.2. Boîtes de vitesses hydrostatiques176
  - 3.3. Systèmes d'orientation et poignets177
  - VI - Transmissions mécaniques 178
  - 1. Les caractéristiques d'une chaîne idéale178
  - 2. Rapport de réduction optimal d'une transmission179
  - 3. Le couplage des rotors181
  - 3.1. Approche par les théorèmes généraux182
  - 3.2. Approche énergétique184
  - 3.3. Approche par les puissances185
  - 3.4. Approche par le travail185
  - 4. Mécanisme idéal - Le rendement est egal a 1186
  - 4.1. Réducteur simple186
  - 4.2. Rapport optimal qui minimise l'accélération en fonction de la charge187
  - 4.3. Analyse de deux types de chargements188
  - 4.4. Limitation du couple moteur Cm au double du couple de charge Cc189
  - 5. Mécanisme réel190
  - 5.1. Modélisation des pertes de puissance dans une transmission190
  - 5.2. Chaînes cinématiques avec frottement192
  - 6. Les imperfections193
  - 6.1. Elasticité et phénomènes vibratoires193
  - 6.2. Les jeux entre éléments en contact194
  - 6.3. Les points durs dans la transmission194
  - 7. Trains epicycloidaux plans194
  - 7.1. Les vecteurs rotation, roulement et pivotement194
  - 7.2. Vitesses dans les roulements coniques195
  - 7.3. Schéma cinématique, formule de Willis195
  - 7.4. Quatre types de réducteurs épicycloïdaux196
  - 8. Trains sphériques200
  - 9. Les poignets de robots204
  - 9.1. Poignet conçu selon les angles d'Euler205
  - 9.2. Poignet conçu selon les angles de Cardan211
  - 10. Transmission du mouvement a travers une articulation211
  - 10.1. Transmission par pignons coniques212
  - 10.2. Transmissions par arbres, poulies à câbles, à bandes, à courroies et à chaînes214
  - 11. Autres organes de réduction216
  - 11.1. Associations de trains216
  - 11.2. Réducteur Harmonie-Drive216
  - 11.3. Réducteur Cyclo217
  - 12. Systèmes de transmissions218
  - 12.1. Mécanismes à biellettes et bras218
  - 12.2. Trompe conçue par des modules de Cardan actionnés par des câbles222
  - 12.3. Transmissions par disques et biellettes222
  - 12.4. Transmissions par câbles - poulies et pignons coniques224
  - 12.5. Chaînes et pignons226
  - 12.6. Moteur rotatif plus vis et écrou227
  - 12.7. Joint Cardan227
  - 12.8. Joint Match230
  - 13. La locomotion animale231
  - 13.1. Structure scolopendre231
  - 13.2. Structure lombrie232
  - 13.3. Eléments autonomes233
  - 13.4. La locomotion péristaltique234
  - 13.5. Exemples de pattes235
  - 13.6. Transmissions par champ magnétique236
  - 13.7. Bras hydraulique236
  - 14. Chambre deformable - muscle artificiel237
  - 15. Sustentation et propulsion237
  - VII - Les capteurs 238
  - 1. Les grandeurs a mesurer238
  - 1.1. Les principales caractéristiques238
  - 1.2. Les grandeurs d'influence238
  - 1.3. Les capteurs en robotique239
  - 1.4. Les modes de fonctionnement des capteurs239
  - 2. Les capteurs proprioceptifs de commande d'axe239
  - 2.1. Graphe des principaux capteurs de commande d'axe239
  - 2.2. La structure d'une chaîne de mesure avec ses capteurs associés240
  - 2.3. Les capteurs et les signaux relevés en sortie240
  - 2.4. Les caractéristiques et les types de capteurs242
  - 2.5. La transmission du signal244
  - 2.6. Les limites d'utilisation des capteurs244
  - 2.7. La sensibilité245
  - 2.8. Les erreurs et les incertitudes de mesure245
  - 2.9. Les erreurs dues aux grandeurs d'influence246
  - 2.10. Les erreurs élémentaires246
  - 2.11. Les qualités246
  - 2.12. Les caractéristiques d'un capteur assimilé à un système du premier ordre247
  - 2.13. Les caractéristiques d'un capteur assimilé à un système du second ordre249
  - 3. Les capteurs exteroceptifs places dans l'environnement252
  - 4. Presentation des capteurs usuels253
  - 4.1. Les capteurs de fin de course253
  - 4.2. Les capteurs résistifs ou potentiométriques253
  - 4.3. Les capteurs capacitifs253
  - 4.4. Les capteurs inductifs253
  - 4.5. Le resolver ou synchroresolver254
  - 4.6. Les capteurs inductosyn254
  - 4.7. Les capteurs incrémentaux255
  - 4.8. Les capteurs à inductance variable255
  - 4.9. Les capteurs de déplacement à propagation d'ondes élastiques, magnéto soniques255
  - 4.10. Les capteurs optoélectroniques256
  - 4.11. Les capteurs de vision259
  - 4.12. Le laser260
  - 4.13. Tableaux pour l'orientation du choix en fonction des caractéristiques260
  - 4.14. Les capteurs de vitesse261
  - 4.15. Les capteurs d'accélérations263
  - 4.16. Les capteurs de force/couple et fluidiques de pression /débit266
  - 4.17. Les capteurs tactiles272
  - 4.18. Les détecteurs laser273
  - 4.19. Instrumentation d'une pince277
  - 4.20. Analyse des formes d'un objet : formes planes, volumiques277
  - 4.21. Serrage associé à des capteurs, contrôle de l'effort et centrage de la pince279
  - 4.22. Les capteurs thermiques285
  - 4.23. Le contrôle du glissement288
  - 4.24. Les capteurs tridimensionnels de forces et de couples, Bejczy289
  - 4.25. Les capteurs à réflexion d'ondes sur un objet290
  - 4.26. Les capteurs d'images290
  - 5. Boucles de commandes d'axes et cahier des charges290
  - 5.1. Les boucles de commandes d'axes290
  - 5.2. Définition du cahier des charges fonctionnel291
  - VIII - Commandes et schémas 292
  - 1. La commande en position292
  - 1.1. Commande en position en chaîne directe : actionneur pas à pas292
  - 1.2. Moteur pas à pas commandant une unité hydraulique en position292
  - 1.3. Commande en position en chaîne directe : moteur à courant continu293
  - 1.4. Commande en position en chaîne directe : moteur hydraulique et distributeur proportion293
  - 1.5. Commande en position en boucle fermée : motorisation électrique293
  - 1.6. Commande en position en boucle fermée : technologie électrohydraulique294
  - 2. La commande en vitesse294
  - 2.1. Commande manuelle en vitesse en chaîne directe295
  - 2.2. Commande automatique en vitesse en chaîne directe295
  - 2.3. Commande en vitesse en boucle fermée296
  - 3. La commande en effort296
  - 3.1. Commande en effort en chaîne directe297
  - 3.2. Commande en effort en boucle fermée297
  - IX - Applications 299
  - 1 - Télémanipulateur 299
  - 1. Présentation - parametrage299
  - 2. Les modèles pour les commandes301
  - 3. Les conceptions technologiques304
  - 4. Etude cinématique des mouvements de la pince309
  - 2 - Architecture a biellettes 313
  - 1. Parametrage de la structure313
  - 2. Les équations et les commandes315
  - Index 326
  - Bibliographie 329
Origine de la notice:
- Electre