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| Assembly task in congested space using sensor-based control (Commande référencée capteurs pour l'assemblage en milieu encombré) THOMAS, JOHN - (2024-04-17) / Université de Rennes Assembly task in congested space using sensor-based control
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: CHAUMETTE, FRANCOIS Discipline : Automatique, productique et robotique Laboratoire : INRIA-RENNES Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Informatique, Sciences de l'ingénieur Mots-clés : Commande référencée capteurs, asservissement visuel, capteurs proximétriques, assemblage, prévention des collisions | |||
| Résumé : Dans cette thèse, un système multi-sensoriel composé de capteurs proximétriques, appelé réseau proximétriques, est proposé. En l’attachant à l’effecteur, il permet à un robot d’effectuer des tâches de positionnement plan sur plan et de positionnement par rapport à un cylindre. L’analyse de la stabilité de la tâche de positionnement plan sur plan est effectuée en obtenant la forme explicite pour la pseudo-inverse de la matrice d’interaction. Les informations de proximité et de vision sont ensuite combinées pour traiter le positionnement dans un espace encombré pour une tâche d’assemblage à l’aide de capteurs sans contact dans le cadre de la commande référencée multi-capteurs. Le réseau proximétrique est enroulé autour du bras du manipulateur pour permettre d’éviter les collisions alors que l’asservissement visuel à partir de 4 points assure le positionnement. Divers résultats expérimentaux et de simulation sont fournis pour valider la théorie. Des formes explicites de la base duale sont obtenues pour des tâches incluant le suivi plan sur plan et le positionnement par rapport à un cylindre avec un
minimum de capteurs et un asservissement visuel à partir de 3 points. La base duale est associée à l’espace linéaire des torseurs d’interaction qui forment les composantes de la matrice d’interaction. Cela conduit à des équations explicites capteurs. Abstract : In this thesis, a multi-sensory system consisting of proximity sensors termed proximity array is proposed. While attaching it to the end-effector it enables a robot to perform plane-to-plane positioning task and positioning wrt. a cylinder. Stability analysis of plane-to-plane positioning task is considered by obtaining an explicit form for the pseudo-inverse of the interaction matrix. Proximity and vision information are then combined to address positioning in congested space for assembly task using non-contact sensors. The proximity arrays are wrapped around the arm of the manipulator to enable collision avoidance and 4-point Visual Servoing ensures positioning. Various experimental and simulation results are provided to validate the theory. Explicit forms of dual basis are obtained for tasks including plane-to-plane following and positioning wrt. a cylinder with minimal sensors long with 3-point Visual Servoing. Dual basis is associated to the linear space of interaction screws that form the components of interaction matrix. This leads to closed-form equations in Sensor-based Control. | |||