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DESCRIPTION
Depuis quelques années, une équipe d'étudiants et de chercheurs de l'Université de Liège participe au concours international Eurobot, visant à construire un robot mobile entièrement autonome capable d'affronter un adversaire dans un jeu aux règles complexes. Cet exposé présente le robot Wilbur construit à l'ULg dans le cadre du concours Eurobot et donne un aperçu de ses capacités. Il est suivi d'une présentation des activités de recherche entreprises à l'ULg dans le domaine de la modélisation et du contrôle de systèmes robotisés, et d'une illustration de quelques applications émergentes.TRANSCRIPT
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Parole d’expert
Bernard Boigelot - ULg - Institut Montefiore Olivier Brüls - ULg - LTAS
Des robots liégeois à la conquête du monde
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Avec le soutien de :
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Quelques activités de recherche en robotique à lʼULg
Prof. Olivier BRÜLS
Systèmes Multicorps et Mécatroniques
Département Aérospatiale et Mécanique
Séminaire Liège Créative
Le 6 décembre 2011
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Multibody & Mechatronic Systems Ø System approach in mechanical applications Ø Numerical methods: modelling, control & optimization
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Flexibility of robot structural components Ø Modelling Ø Control design Ø Optimization
Research topics in robotics
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Ø Finite element approach developed since 1985 for flexible multibody systems Ø Integrated control / FEM analysis
Collaboration with LMS Samtech (SAMCEF-MECANO) & Open Engineering (OOFELIE)
Modelling mechatronic systems
Actuators
Sensors
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Modelling mechatronic systems
Pre-design Detailed design
Final verification
Tests
Structural mechanics MBS Control
Contact
Multiphysics interactions
Why using detailed models? Ø Performance analysis Ø Dynamic load evaluation Ø Final design verification
With courtesy of SAMTECH
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Pick & place machine Collaboration with KULeuven
Control of flexible robots: Samii & FlexCell
Robot on a flexible support Collaboration with Georgia Tech
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Control of flexible robots
Control/structure interactions are avoided if
typical value:
Consequences: Ø limitation of the motion bandwidth Ø stiff (and heavy) mechanical design requirement
⇒ Motion and vibration control is required for high-speed and lightweight applications
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Control design: Ralf Collaboration with Georgia Tech
Real-time model of the flexible robot
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Control design: Ralf
Fast control on Fast control off
Simulation
Experiment
Model-based motion and vibration control
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20-g acceleration Collaboration with LIRMM, Fatronik, KULeuven
Reduced model
Optimal control: Adept Quattro
Model-based optimal control (feed-forward)
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Optimization
Equivalent static-load approach:
Classical topology optimization:
Flexible MBS approach:
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Emerging area: Medical applications
RheoKnee
Da Vinci surgical robot
Rewalk
Manus chair
Laboratory of Human Motion Analysis at ULg
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Summary
Detailed models in robotics are useful for Ø mechanical design verification and optimization, Ø advanced model-based control, Ø performance analysis and optimization,
especially for high-speed and lightweight applications. New modelling tools are now needed for robots in close interactions with the environment and the user:
Ø contact and manipulation, Ø teleoperation and comanipulation, Ø assistive and therapeutic robots, Ø etc.
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Merci de votre attention !
Quelques activités de recherche en robotique à lʼULg
Olivier BRÜLS Département Aérospatiale & Mécanique