Contribution to the kinematic modeling and control of soft manipulators using computational mechanics

Abstract

Ce travail apporte de nouvelles methodes pour la modelisation cinematique et le controle de manipulateurs continus et deformables, fondees sur la methodes des elements finis. A la difference des manipulateurs rigides, les manipulateurs continus et deformables engendrent leurs mouvements en se deformant, c'est pourquoi la methode proposee prend en compte les deformations mecaniques pour mieux decrire la cinematique de ce genre de robots. Cette methode n'apporte pas de solution analytique, mais une approximation numerique, par des methodes derivees de la mecanique numerique. La methodologie est appliquee a un manipulateur continu, appele Compact Bionic Handling Assistant (CBHA). Une strategie de commande en boucle fermee, fondee sur l'allocation du controle, est egalement presentee. Les modeles et controleurs sont valides experimentalement.