Theorie et instrumentation pour l'etalonnage statique des robots : vers une programmation hors-ligne industriellement plus efficace

L'objectif de la these est d'une part de proposer une modelisation des defauts geometriques et des deformations des robots et d'autre part de definir une instrumentation et une methodologie nouvelles pour identifier ces defauts en vue de les corriger hors-ligne. Apres avoir presente les difficultes liees a la p. H. L. , nous presentons une etude critique des methodes d'etalonnage contemporaines ainsi qu'une analyse des sources d'erreurs et nous redefinissons la notion de repetabilite. Dans une seconde partie du memoire, une modelisation et une description des defauts geometriques et de la deformation des robots, basees sur la theorie des petits deplacements sont proposees. Une analyse originale des effets d'un couplage en parallelogramme est proposee. La troisieme partie est consacree a la compensation des erreurs qui se fait hors-ligne par anticipation de l'erreur globale calculee par une superposition des effets des defauts. Dans la quatrieme partie de ce memoire, nous proposons un nouvel appareil de mesures angulaires spheriques (le bmg-4) donnant un moyen experimental d'etalonnage de robot, efficace, simple a mettre en uvre et a prix reduit. Nous proposons ensuite une nouvelle strategie d'identification basee sur une separation des effets des defauts. Des procedures experimentales originales, tres proche de la mecanique du robot et de portee generale sont proposees. Enfin, nous analysons la problematique de definition des offsets des articulations et nous proposons une nouvelle methodologie d'initialisation geometrique qui apporte une grande amelioration a la qualite metrologique des mesures par le fait qu'elle repose sur une prise en compte les axes et non plus de surfaces auxiliaires. L'efficacite des modelisations, de l'instrumentation et de la methodologie proposees est demontree par une experimentation detaillee sur un robot 6 axes