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Marceau Métillon (équipe RoMaS) ravit la 2ème place au concours ASME SMRDC !

Nous apprenions début juillet que Marceau, doctorant au sein de l’équipe RoMaS (ANR CRAFT) était finaliste du concours ASME SMRDC. Cf. https://www.ls2n.fr/marceau-metillon-equipe-romas-est-finaliste-du-concours-asme-smrdc/

Les résultats sont tombés : Marceau a obtenu le 2ème prix pour sa publication « Novel Design for A Cable-Driven Parallel Robot with Full-Circle End-Effector Rotations » ! Voir : https://sites.google.com/view/2020smrdc/smrdc-2020-final

Félicitations à lui !

Marceau Métillon (équipe RoMaS) est finaliste du concours ASME SMRDC

Durant son master, Marceau a travaillé sur une nouvelle conception mécanique d’un concept de robot parallèle à câble avec un grand espace de travail en orientation.

Ces travaux ont fait l’objet d’une publication* acceptée à la conférence IDETC-CIE 2020 (International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference).

Dans le cadre de cette conférence, un concours de conception mécanique pour les étudiants est organisé : le « Student Mechanical and Robotic Design Competition« . Marceau a été sélectionné pour participer à la phase finale, après avoir déposé une lettre d’intention et un rapport technique résumant les travaux de conception.

A l’origine, la finale du concours devait se dérouler durant un midi de la conférence, qui aurait dû se tenir à Saint-Louis (Missouri) du 16 au 19 août 2020, sous la forme d’une présentation orale de 4 minutes et d’une séance de poster. La finale se déroulera finalement en ligne, comme le reste de la conférence. La forme précise de la finale sera communiquée ultérieurement.

*Article de référence : Métillon, M., Lessanibahri, S., Cardou, P., Subrin, K., and Caro, S., “A Cable-Driven Parallel Robot with Full-Circle End-Effector Rotations”, Proceedings of the ASME 2020 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE 2020, St. Louis, Missouri, USA, August 16–19, 2020. Résumé sur HAL.

Soutenance de thèse de Saman LESSANIBAHRI (équipe RoMaS)

La soutenance de thèse de Saman Lessanibahri, doctorant au sein de l’équipe RoMaS, intitulée « Robots parallèles à câbles ayant un grand espace de travail en translation et en orientation » / « Cable-Driven Parallel Robots with Large Translation and Orientation Workspaces »

aura lieu mardi 12 mai 2020 à 14h (en visio).

Jury :

  • Directeur thèse : CARO Stéphane
  • Co-directeur : CARDOU Philippe (Université Laval, Quebec)
  • Rapporteurs : GOUTTEFARDE Marc (LIRMM), LARIBI Med Amine (Université de Poitiers)
  • Autres membres : GERMAIN Coralie  (Agro-campus Ouest), LAU Darwin (Université Chinoise de Hong-Kong)

Résumé : Les Robots Parallèles à Câbles (RPC) sont également considérés comme des manipulateurs parallèles avec des câbles flexibles au lieu de liens rigides. Un RPC se compose d’un châssis de base, d’une plateforme mobile et d’un jeu de câbles reliant en parallèle la plate-forme mobile au châssis de base. Les RPC sont réputés pour leurs performances avantageuses par rapport aux robots parallèles classiques en termes de grand espace de travail de translation, de reconfigurabilité, de grande capacité de charge utile et de performances dynamiques élevées. Ils ont attiré l’intérêt de l’industrie en raison de leurs avantages et de leurs capacités fondamentales.  Cependant, la plupart des RPC ne fournissentque des amplitudes de rotation limitées de laplate-forme mobile en raison des collisions entre les câbles et les pièces mobiles.
L’objectif de cette thèse est de concevoir, d’analyser et de construire des RPC hybrides pour élargir l’espace de travail d’orientation en plus de leur grand espace de translation en  exploitant les boucles de câbles. Ce travail de recherche présente le développement de RPC hybrides avec un espace de travail d’orientation considérablement augmenté qui combine les avantages d’un grand espace de travail de translation des RPC et de grandes amplitudes de rotation des poignets actifs.

Mots-clés : robot parallèle à câbles, robots hybrides, espace de travail, boucles de câbles, conception

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Abstract: Cable-Driven Parallel Robots (CDPRs) also noted as wire-driven robots are parallel manipulators with flexible cables instead  of rigid links. A CDPR consists of a base frame, a moving-platform and a set of cables connecting in parallel the moving-platform to the base frame. CDPRs are well-known for their advantageous performance over classical parallel robots in terms of large translation workspace, reconfigurability, large payload capacity and high dynamic performance. They have drawn interests towards industry thanks to their fundamental advantages and capabilities.  However, most of the CDPRs provide only limited amplitudes of rotation of the movingplatform due to collisions between the cables and the moving parts. The objective of this thesis is to design, analyze and build hybrid CDPRs to enlarge the orientation workspace in addition to their large translation workspace by exploiting cableloops. This research work presents development of hybrid CDPRs with drastically augmented orientation workspac which combine advantages of large translation workspace of CDPRs and large rotational amplitudes of active wrists.

Keywords: Cable-Driven Parallel Robots, Hybrid Robots, Workspace, Cable loops, Design

Participation de Benoit Furet aux Rencontres Sciences et Citoyens du CNRS à Poitiers sur le Smart City

Benoit Furet (équipe RoMaS) participe aux « Rencontres Sciences et Citoyens » du CNRS à Poitiers le 10 mars 2020.

Il anime l’atelier : « SMART CITY, LA VILLE DE DEMAIN« .
La place pour l’urbain, la nature et l’Homme par R. SALESSE
La Smart City ou « ville intelligente », est un modèle d’origine américaine spécifique à l’univers des entreprises de la Silicon Valley, et dont le concept repose sur l’utilisation des technologies de l’information et de la communication. La Smart City renvoie à l’optimisation du fonctionnement de la ville (mobilité, sécurité, énergie) grâce à la maîtrise de données numériques. Elle diffuse également le message de la construction d’une intelligence collective. Environnement, économie, citoyenneté, sécurité, mobilité et infrastructures réseaux autant de secteurs dans lesquels les villes d’aujourd’hui et de demain tentent de se positionner.
Ce nouvel engouement pour l’intelligence appliquée à de nombreuses villes à travers le monde n’est pas sans poser de nombreuses questions. S’agit-il d’une technique susceptible de produire des données intelligentes de manière à concilier efficacité économique et mieux-être social ? Ne se présente-t-elle pas alors comme un nouveau critère de compétitivité et d’attractivité des villes les unes par rapport aux autres sans prendre en compte les désirs des habitants ? S’agit-il d’un mode de démocratie directe qui associe les élus, les habitants, les usagers et opérateurs de réseaux ? N’est-on pas dans une mise en œuvre d’une fiction qui risquera à terme dépasser ses concepteurs ? Quels impacts sur la ville et ses habitants ?

Plus d’infos.

Soutenance de thèse d’Etienne PICARD (équipes RoMaS et Commande)

Etienne Picard, doctorant au sein des équipes Commande et RoMaS soutiendra sa thèse intitulée « Modélisation et commande robuste de robot parallèles à câbles pour applications industrielles » / « Modeling and robust control of Cable-driven parallel robots for industrial applications »
mardi 17 décembre 2019 à 10h30, dans l’amphithéâtre Océan, sur le Technocampus Océan, à Bouguenais.

Jury :
– Rapporteurs : Edouard LAROCHE (Professeur des Universités, Université de Strasbourg), David DANEY (Senior Inria Researcher, Inria Bordeaux)
– Examinateurs : Claire DUMAS (Chargé de projets – Expert robotique, DAHER, Bouguenais), Marco CARRICATO (Professor, Università di Bologna, Bologne – Italie)
– Invité: Yves GUILLERMIT (Ingénieur, Chantiers de l’Atlantique, Saint-Nazaire)
– Directeur de thèse : Stéphane CARO
Co-directeur : Franck PLESTAN
Co-encadrant : Fabien CLAVEAU

Résumé :
Cette thèse concerne la modélisation et le contrôle robuste de robots parallèles à câbles (RPC) pour deux applications industrielles dans le secteur naval : la prise et dépose de plaques métalliques (ROMP) à l’aide d’un RPC suspendu, et le nettoyage de façades (ROWC) par un RPC pleinement-contraint. Les travaux ont été réalisés à l’IRT Jules Verne dans le cadre du projet ROCKET.
La thèse est organisée en deux parties. La première se concentre sur la modélisation et la calibration des RPC. La modélisation de base considère les points de sortie des câbles fixes et les câbles droits, sans masse et inélastiques. Un second modèle considère la géométrie des poulies. Un modèle linéaire de l’élasticité des câbles est introduit et sert à l’écriture de la matrice de raideur du robot. À partir de ces modèles, une méthode d’estimation de la masse et du centre de gravité de la plateforme pour une trajectoire à faible dynamique est proposée. Enfin, la calibration des RPC est discutée et une méthode automatique est testée en simulation selon les différents modèles considérés.
La seconde partie est dédiée au contrôle robuste des RPC par rapport aux perturbations identifiées pour les deux applications. Différents schémas de contrôle sont comparés expérimentalement suivant les informations disponibles sur le système, dont un schéma compensant l’allongement des câbles par élasticité. Deux familles de contrôleurs sont considérés pour l’application ROMP : un contrôleur proportionnel-dérivée, et un contrôleur balançant automatiquement entre un comportement mode glissant ou linéaire (SML). Dans le cas pleinement-contraint de l’application ROWC, une stratégie de distribution des tensions dans les câbles est nécessaire pour éviter toute surtension des câbles. Un nouveau critère de choix des tensions basé sur la matrice de raideur du robot est proposé, afin de maximiser la raideur du robot et de réduire le déplacement latéral de la plateforme sous l’effort dû à la pression du jet d’eau. Enfin, l’arrêt d’urgence des RPC est discuté et le comportement des prototypes ROMP et ROWC a été observé dans le cas d’un arrêt d’urgence.

Mots-clés : Robotique, parallèle, câble, modélisation, contrôle, étalonnage


Abstract:

This thesis covers the modelling and robust control of cable-driven parallel robots (CDPR) for two industrial applications for the naval sector: the pick and place of metal plates (ROMP) using a suspended RPC, and window cleaning (ROWC) by a fully constrained CDPR. The work was carried out in the context of the ROCKET project at IRT Jules Verne. The thesis is organized in two parts. The first one focuses on modeling and calibration of CDPRs. The basic model considers fixed cable exit points and straight, massless and inelastic cables. A second model considers the geometry of the pulleys. A linear model of the elasticity of the cables is introduced and used to write the robot stiffness matrix. Based on these models, a method for estimating the mass and center of gravity of the platform is proposed, assuming a low-dynamic trajectory. Finally, the calibration of the prototype is discussed and an automatic calibration method is tested in simulation according to the different models considered. The second part of this thesis is dedicated to the robust control of RPCs in relation to the disturbances identified for both applications, and to the case of CDPR emergency stops. Different control architectures have been experimented on the prototype depending on the information available on the system, including a control scheme with a feedback for cable elongation compensation. Two families of controllers are compared for ROMP application: a proportional-derivative (PD) controller and a controller automatically balancing between sliding or linear mode behavior (SML). In the case of fully constrained CDPRs such as ROWC, the control architecture must include a tension distribution to avoid dangerous cable tensions. A new tension selection criterion based on the  stiffness matrix is proposed to reduce the lateral displacement of the platform due to water jet pressure. Finally, CDPR emergency stops are discussed and the behaviour of ROMP and ROWC prototypes was evaluated in emergency stop situations.

Keywords: Robotics, parallel, cables, modeling, control, calibration

BATIPRINT 3D : Prix coup de coeur de la Fondation de la Banque Populaire Grand Ouest

La Fondation de la Banque Populaire Grand Ouest a remis le 5 décembre 2019 des bourses à nos collègues chercheurs de l’Université de Nantes.
Parmi les lauréats nantais de la Promotion 2019 de son Territoire Recherche, Benoît FURET a reçu le « Prix Coup de cœur » pour son projet Batiprint 3D doté d’une bourse de 10 000€.

Soutenance de thèse de Tahir RASHEED (équipe RoMaS)

Tahir Rasheed, doctorant au sein de l’équipe RoMaS, soutiendra sa thèse intitulée « Collaborative Mobile Cable-Driven Parallel Robots »

lundi 9 décembre 2019 à 14h, dans l’amphi S sur le site de Centrale Nantes.

Jury :

  • Directeur thèse : CARO Stéphane
  • Co encadrant : MARQUEZ GAMEZ David (U Liverpool)
  • Rapporteurs : CARDOU Philippe ( U Laval Québec), CHANAL Hélène (SIGMA Clermont, Institut Pascal)
  • Autres membres : MERLET Jean-Pierre (Inria Sophia), LONG Philip (Irish Manufacturing Research), SUAREZ ROOS Adolfo (IRT JV°

 

Conférence internationale « Intelligent Technologies in Robotics » (ITR) à Moscou

Vigen Arakelyan (équipe RoMaS) et Damien Chablat (équipe ReV) organisent avec le MEPHI (Moscow Engineering Physics Institute) une conférence internationale à Moscou : « Intelligent Technologies in Robotics » du 21 au 23 octobre 2019.
Un appel à communications est lancé jusqu’au 10 juillet 2019 : https://aitr.ru.com/wp-content/uploads/2019/05/ITR_2019.pdf
Plus d’information on peut trouver sur le site web: https://aitr.ru.com

Participation de Stéphane Caro à ICIRA 2019 (conférence internationale en Robotique Intelligente)

Stéphane Caro a été invité à donner une « keynote lecture » lors de la conférence ICIRA ( International Conference on Intelligent Robotics and Applications) qui s’est tenue du 8 au 11 août 2019 à Shenyang, Chine.

Abstract: Cable-Driven Parallel Robots (CDPRs) form a particular class of parallel robots whose moving platform is connected to a fixed base frame by cables. The connection points between thecables and the base frame are referred to as exit points. The cables are coiled on motorized winches. Passive pulleys may guide the cables from the winches to the exit points. A central control system coordinates the motors actuating the winches. Thereby,the pose and the motion of the moving platform are controlled by modifying the cable lengths. CDPRs have several advantages such as a relatively low mass of moving parts, a potentially very large workspace due to size scalability, and reconfiguration capabilities. Therefore, they can be used in several applications, e.g. heavy payload handling and airplane painting, cargo handling, warehouse applications, large-scale assembly and handling operations, and fast pick-and-place operations. Other possible applications include the broadcasting of sporting events, haptic devices, support structures for giant telescopes, and search and rescue deployable platforms. This keynote will deal with the design, modeling, workspace analysis and control of CDPRs. A focus will be put on the development of CDPRs in Nantes, France, and their potential industrial applications.

Quelques photos sur Twitter : https://twitter.com/caro_stephane1/status/1161138418010808320

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