Modélisation des robots manipulateurs
Télécharger en PDF- Responsable de l'UE : Faïz Ben Amar ; Viviane Pasqui (faiz.ben_amar@sorbonne-universite.fr)
- Code UE :
- Volumes horaires / étu : 22 h Cours, 8 h TD
- Nombre de crédits de l'UE/EC : 3 ECTS
- Parcours-type : ROBOT SI MeDH
- Semestre où l'enseignement est proposé : S1 S2 S3 S4
- Langue d'enseignement : Français Anglais
- Public concerné : Département SDI Autre (préciser) : ENSAM
- Localisation : Campus PMC Autre (préciser) :
Thématique
Cette UE vise à former les étudiants à la modèlisation dynamique des robots manipulateurs séries ou parallèles, ou plus généralement tous systèmes multi-corps reliés par des liaisons bilatérales et ayant des contacts unilatéraux frictionnels avec l'environnement tels que des robots marcheurs, préheuseurs poly-digitales, ...
Mots-clés : Cinématique des robots manipulateurs séries et parallèles, Modèles direct et inverse, Torseurs géométriques, Singularités, redondance et optimisation. Principe des travaux virtuels, coordonnées généralisées, forces généralisées, contraintes holonomes et non-holonomes, Equations de Lagrange, Multiplicateurs de Lagrange, paramétrage cartésien vs articulaire, quaternion, résolutions des équations algébro-différentielles, changement de paramétres, partitionnement et réduction des paramètres, contact unilatéral, modèle de frottement, dynamique non-lisse
Prérequis
Afin de suivre cette UE, doivent être acquis précédemment :
- Savoir paramétrer un robot série avec la convention de DH, Maîtriser des matrices rotations et transformation homogène
- Savoir calculer l'énergie cinétique et l'énergie potentielle d'un solide rigide, Savoir écrire la matrice masse d'un système de corps rigides
- Savoir écrire la Jacobienne d'un solide, Savoir calculer une force généralisée
Acquis d'apprentissage visés (AAV)
À l'issue de cette UE, les étudiantes ou étudiants seront capables de :
- Savoir analyser la mobilité d'un mécanisme, son hyperstatisme, ou tout robot parallèle
- Savoir identifier les singularités des robots parallèles, écrire leurs modèles géométriques ou cinématiques
- Savoir identifier les différents termes des équations de mouvement
- Savoir réduire le paramétrage d'un modèle
- Savoir résoudre un système algébro-différentiel
- Savoir modéliser des liaisons par contact unilatéral et frictionnel
- Savoir écrire le modèle dynamique d'un système arborescent, parallèle ou mixte
- Savoir comparer les avantages et inconvénients des différents paramétrages en fonction de l'usage du modèle
- Savoir modéliser un système avec contacts unilatéraux
Séquencement et modalités de l'enseignement (indicatif)
| Semaine | C/TD/TP | Contenu | Préparation | AAV associé(s) |
|---|---|---|---|---|
| S1 | Cours | Cinématique des robots séries, Torseurs géométriques, Jacobienne, singularités | AAV1 | |
| S2 | Cours | Cinématique des robots séries, redondance et optimisation | AAV1 | |
| S3 | TD | Cinématique des robots séries | AAV1 | |
| S4 | Cours | Cinématique des robots parallèles, Théorie des mécanismes | AAV2 | |
| S5 | Cours | Cinématique des robots parallèles, Modèles, Singularités | AAV2 | |
| S6 | TD | Cinématique des robots parallèles | AAV2 | |
| S7 | Cours | Dynamique Lagrangienne : PTV, coordonnées et forces généralisées, contraintes holonomes etr non-holonomes | AAV7 | |
| S8 | Cours | Dynamique Lagrangienne : Equations de Lagrange avec et sans multiplicateur | AAV7 | |
| S9 | TD | Equation de Lagrange : robot série | AAV7 | |
| S10 | TD | Equation de Lagrange avec multiplicateurs : robot parallèle | AAV3 | |
| S11 | Cours | Systèmes multi-corps : paramétrage cartésien vs articulaire | AAV8 | |
| S12 | Cours | Systèmes multi-corps : paramétrage cartésien et Quaternions | AAV8 | |
| S13 | Cours | Résolution des équations algébro-différentielles | AAV5 | |
| S14 | Cours | Contact unilatéral et frottement | AAV9 | |
| S15 | TD | Eq de Lagrange : Robot mobile non-holonome ou humanoide | AAV9 |
Modalités d'évaluation des acquis d'apprentissage (1ère session)
| Semaine | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| S8 | Individuel | Présentiel | Écrit | 50% | |
| S16 | Individuel | Présentiel | Écrit | 50% |
2nde session
| Session | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Individuel | Présentiel | Écrit | Tous | 100% |
Date de génération de la fiche d'UE : 06/10/2026
