Diplôme en robotique

Description

Ce cours de diplôme couvre les principaux thèmes de la robotique, en commençant par les bases telles que ses origines. Après cela, la cinématique et l'algorithme de Diffie-Hellman (DH) sont dénoués, ainsi que d'importantes relations différentielles. Bien que ses racines remontent à quatorze ou quinze ans, la robotique est une science relativement nouvelle, une discipline technique ou une technologie industrielle qui est souvent mal représentée dans les médias populaires. Vous apprendrez que l'histoire de la robotique moderne remonte à 1495 quand Léonard de Vinci a conçu un dispositif mécanique qui ressemblait à un chevalier blindé. Par la suite, le dramaturge tchèque Karel Capec a introduit le mot ‘ robot ’ à partir du mot tchèque ‘ robota ’, ce qui signifie ‘ travail fastidieux ’. Ensuite, passer à l'étude des lois de base qui régissent la robotique, telle la loi Zeroth, qui dit qu'un robot peut ne pas blesser l'humanité ou, par l'inaction, permettre à l'humanité de venir en mal. Les robots industriels (manipulateurs), les champs et les robots de service (humanoïdes, robots médicaux et robots de marche), les robots de divertissement et d'éducation sont les trois principales catégories que vous explorez ensuite.

Les articulations et les liens d'un robot seront ensuite discutés dans le matériel de cours. Apprenez comment les articulations offrent un mouvement relatif alors que les liens sont des membres rigides entre les articulations. Il existe différents types de joints, tels que linéaires et rotatifs, et chaque joint fournit un degré de liberté ‘. Vous verrez combien de degrés de liberté la plupart des robots possèdent. L'architecture Robot est la combinaison et la disposition des différents types de joints qui configura­les la chaîne cinématique du robot ’ s. Au fur et à mesure que vous progresser dans le cours, on vous enseignera que la position et l'orientation relatives des axes de deux joints successifs peuvent être spécifiées par deux paramètres de liaison, la longueur de la liaison et l'angle de rotation des liens. Vous apprendrez également que vous pouvez représenter l'orientation en coordonnées conjointes par convention YPR (yaw, pitch and roll). Dans les coordonnées cartésiennes ou rectangulaires, le même peut être représenté par une matrice de rotation R, où les trois colonnes de R correspondent respectivement aux vecteurs normaux, coulissants et d'approche. Vous découvrirez que pour manipuler des objets, il est nécessaire de contrôler à la fois la position et l'orientation de l'effecteur outil / fin dans un espace tridimensionnel.

Enfin, vous étudierez la planification du trajet robot: un tel problème est formulé dans un espace de configuration d'outil, et le mouvement du robot est contrôlé à l'espace commun. Vous découvrirez que l'un des problèmes potentiels avec la résolution de la vitesse de l'espace commun est la non-existence de l'inverse, et la matrice jacobienne peut ne pas être inversable pour toutes les valeurs. Découvrez à quels moments de l'espace commun, Jacobien perd son rang et pourquoi il y a une réduction du nombre de lignes et de colonnes indépendantes. Dans le cadre de l'analyse de la matrice jacobienne, vous étudierez les singularités des espaces communs et apprenez que la singularité de l'intérieur est potentiellement gênante, car elle se forme lorsque deux axes ou plus forment une ligne droite. Ce cours sera d'un grand intérêt pour les industriels qui pourraient utiliser des robots dans leurs usines ou qui enquêteront sur l'automatisation. Les étudiants en génie mécanique, en particulier ceux qui se spécialiseront en robotique, trouveront également ce cours particulièrement intéressant.