Content area
Abstract
Cette dissertation propose une analyse de l'espace des poses polyvalentes des mécanismes parallèles entraînés par câbles. Ces mécanismes sont principalement constitués d'un effecteur mobile, d'une base fixe et de câbles reliant en parallèle l'effecteur à la base. Les câbles de longueurs variables permettent d'entraîner l'effecteur. Les mécanismes parallèles entraînés par câbles se distinguent de nombreux mécanismes par le fait que les câbles ne peuvent que tirer l'effecteur et pas le pousser. Aussi, l'étude de l'ensemble des poses de l'effecteur pour lesquelles tout torseur peut être équilibré par les câbles est fondamentale. Dans cette thèse, cet ensemble est appelé l'espace des poses polyvalentes. L'objectif principal de cette dissertation est de discuter de la nature et de la détermination de l'espace des poses polyvalentes.
Au chapitre 2, l'espace des poses polyvalentes des mécanismes parallèles plans à trois degrés de liberté entraînés par quatre câbles est étudié. Des propriétés fondamentales de cet espace y sont présentées, incluant la nature de ses frontières. Puis, une méthode qui détermine les coupes à orientation constante de l'espace des poses polyvalentes en trouvant leurs frontières est discutée. Un exemple illustre l'intérêt de cette méthode.
L'objectif principal du chapitre 3 est de généraliser les résultats et méthodes du chapitre 2 aux mécanismes parallèles plans à trois degrés de liberté entraînés par m câbles, m ≥ 4. Cette généralisation nécessite l'étude des différents types de configurations polyvalentes des torseurs plans. Dans cette thèse, cette étude se veut exhaustive. Puis, les relations entre la géométrie du mécanisme et les poses polyvalentes associées aux différents types de configurations polyvalentes sont discutées. Finalement, la méthode de détermination des coupes à orientation constante de l'espace des poses polyvalentes introduite au chapitre 2 est étendue au cas des mécanismes plans à trois degrés de liberté entraînés par un m câbles, m ≥ 4.
Le dernier chapitre, le chapitre 4, est consacré à la détermination des coupes à orientation constante de l'espace des poses polyvalentes des mécanismes parallèles à six degrés de liberté entraînés par m câbles, m ≥ 7. À partir d'une discussion des différents moyens disponibles permettant de caractériser les poses polyvalentes de l'effecteur et à la lumière des résultats obtenus dans le cas des mécanismes plans, nous montrons que la frontière des coupes à orientation constante de l'espace des poses polyvalentes est composée de parties de surfaces cubiques. Ce résultat permet d'obtenir une méthode qui détermine ces coupes à orientation constante par discrétisation de leurs frontières.
Alternate abstract:
You are viewing a machine translation of selected content from our databases. This functionality is provided solely for your convenience and is in no way intended to replace human translation. Show full disclaimer
This dissertation provides an analysis of the space of versatile poses of parallel cable-driven mechanisms. These mechanisms mainly consist of a mobile effector, a fixed base and cables connecting the effector to the base in parallel. Cables of variable lengths are used to drive the effector. Cable-driven parallel mechanisms differ from many mechanisms in that the cables can only pull the effector and not push it. Also, the study of all the poses of the effector for which any torso can be balanced by the cables is fundamental. In this thesis, this set is called the space of versatile poses. The main objective of this dissertation is to discuss the nature and spatial determination of versatile poses.
In Chapter 2, the space of versatile poses of planar parallel mechanisms with three degrees of freedom driven by four cables is studied. Fundamental properties of this space are presented, including the nature of its boundaries. Then, a method that determines the constant orientation cuts of the versatile pose space by finding their boundaries is discussed. An example illustrates the interest of this method.
The main objective of chapter 3 is to generalize the results and methods of chapter 2 to planar parallel mechanisms with three degrees of freedom driven by m cables, m ≥ 4. This generalization requires the study of the different types of versatile configurations of planar torsors . In this thesis, this study aims to be exhaustive. Then, the relationships between the geometry of the mechanism and the versatile poses associated with the different types of versatile configurations are discussed. Finally, the method for determining cuts with constant orientation of the space of versatile poses introduced in chapter 2 is extended to the case of planar mechanisms with three degrees of freedom driven by an m cable, m ≥ 4.
The last chapter, chapter 4, is devoted to the determination of the constant orientation cuts of the space of versatile poses of parallel mechanisms with six degrees of freedom driven by m cables, m ≥ 7. From a discussion of the different available means allowing to characterize the versatile poses of the effector and in the light of the results obtained in the case of planar mechanisms, we show that the boundary of the cuts with constant orientation of the space of the versatile poses is composed of parts of cubic surfaces . This result makes it possible to obtain a method which determines these cuts with constant orientation by discretization of their boundaries.
