Soutenance de thèse de Emmanuel AYALA

Emmanuel AYALA, doctorant au sein de l’équipe ARMEN, soutiendra sa thèse intitulée :

« Optimisation de la topologie des robots dynamiquement équilibrés » / « Topology optimization of reactionless robots »

Le 17 juin 2022 à 15h00 à l’Université de Guanajuato au Mexique.

Jury :

• Directeur de thèse :
  • Sébastien BRIOT
• Co-encadrant :
  • J. Jesús CERVANTES-SÁNCHEZ, Professeur des universités, University of Guanajuato
• Rapporteurs :
  • Marco CARRICATO (Professeur des universités, University of Bologna)
  • Mario ACEVEDO-ALVARADO (Professeur des universités, Panamerican University)
• Autres membres :
  • José María RICO-MARTÍNEZ (Professeur des universités, University of Guanajuato)
  • Volkert VAN DER WIJK (Maître de conférences, Delft University of Technology)

Résumé : L’équilibrage dynamique est un domaine d’étude important en robotique à grande vitesse et pour la robotique spatiale. La prise en compte des performances d’équilibrage dynamique des robots lors de leur conception permet de réduire les vibrations du bâti, une meilleure précision et des temps de cycle réduits. Dans le but de développer une méthode de conception de robot équilibrés dynamiquement, l’optimisation topologique structurelle est étudiée dans ce travail de recherche en tant qu’outil pour concevoir des robots équilibrés dynamiquement, c’est à dire un robot ne transmettant pas de réaction sur le châssis.

La pertinence de la méthodologie proposée est confirmée par la réalisation d’une conception optimisée d’un mécanisme à quatre barres équilibré dynamiquement et l’équilibrage dynamique partiel d’un mécanisme à cinq barres. L’importance de la conception d’un mécanisme à quatre barres équilibré dynamiquement est liée à la possibilité d’exploiter ce mécanisme optimisé comme un module utile à la conception de robots équilibrés dynamiquement. Le mécanisme à cinq barres a une importance toute particulière en raison de ses applications industrielles, où il est généralement utilisé dans des opérations de prise et de dépose.

Mots-clés : équilibrage dynamique, robots équilibré dynamiquement, optimisation topologique multi-corps, mécanisme à quatre barres équilibré dynamiquement, équilibrage dynamique partiel d’un mécanisme à cinq barres

Abstract: Dynamic balancing is an important field of study in high-speed robotics and spatial robots. {Taking} into account robot dynamic balancing performance for robot design leads to low base vibrations, high precision and short cycle times. With the aim to develop a comprehensive robot design for dynamic balancing, structural topology optimization is studied in this research work as a tool for designing dynamically balanced robots, also called reactionless robots.

The suitability of the proposed methodology is confirmed by accomplishing an optimized design of a reactionless four-bar linkage and the partial dynamic balancing of five-bar robotic mechanism. The significance of the dynamically balanced four-bar linkage is related to the possibility to exploit this optimized linkage as a special leg for building reactionless robots. Besides, the five-bar robot is very important due to its industrial applications, where it is typically used in pick-and-place operations.

Keywords: dynamic balancing, reactionless robots, multibody topology optimization, reactionless four-bar linkage, partial dynamic balancing of five-bar mechanism