Bras exosquelette haptique: conception et contrôle

Ce projet s’inscrit dans l’effort developpe par l’Agence Spatiale Europeenne (ESA)pour robotiser les activites extravehiculaires a bord de la Station Spatiale Internationale et lors des futures missions d’exploration planetaire. Un aspect important de ces projets concerne le retour de force et la capacite, pour la personne qui commande les mouvements du robot, a ressentir les efforts qui lui sont appliques. Le but est d’ameliorer la qualite et l’immersion de la teleoperation.L’objectif de cette these est la conception d’une interface haptique de type exosquelette pour le bras, pour ces missions de teleoperation a retour de force. Ce systeme doit permettre une commande intuitive du robot teleopere tout en reproduisantle plus fidelement possible les efforts. Les chapitres 2 et 3 presentent les etudes realisees sur un banc de test a 1 degre de liberte, destinees a comprendre le controle haptique ainsi qu’a evaluer differentes technologies d’actionnements et de capteurs. Les principales methodes de controle sont decrites theoriquement et comparees en pratique sur le banc de test. Leschapitres 4 et 5 decrivent le developpement de l’exosquelette SAM destine aux futures applications de teleoperation spatiale. La conception cinematique, le choix des actionneurs et des capteurs sont decrits. Differentes methodes de controle sont egalement comparees avec des experiences de realite virtuelle (sans robot esclave) et de teleoperation. Pour finir, le chapitre 6 presente le projet EXOSTATION, un demonstrateur de teleoperation haptique spatiale, dans lequel SAM est utilise comme interface maitre.