Conception, fabrication et mise en oeuvre d'un capteur d'effort six axes,
De nos jours les bras manipulateurs doivent être de plus en plus précis. De nombreuses recherches sont en cours dans ce domaine. Une partie de celles-ci concernent le positionnement, avec une sensibilité, de l’organe terminal. Dans cette optique, la réalisation d’un capteur performant et à coûts moins élevé a été menée.
Notre projet consistait a exploiter un de ces documents de recherche pour réaliser un capteur d’effort six axes. Ce capteur, grâce à sa plus grande sensibilité, doit permettre le centrage d’un objet lors de l’utilisation d’un bras manipulateur. En récupérant au moyen de jauges de contrainte, les efforts exercés. Le capteur est placé au plus près du préhenseur dans notre cas. Il est lié par une liaison fixe à une pince. Il aidera à la commande du robot pour l’emboîtement de l’objet, tenu par la pince, dans une pièce. Il peut aussi s’inscrire dans la réalité virtuelle, en permettant la télé opération.
Le capteur a été réalisé à partir de la plateforme de Stewart. Cette plateforme est déjà utilisée mais comme actionneur. Sa particularité est de permettre de connaître les forces exercées sur les six axes.
Tout d’abord, il s’agissait de retrouver les paramètres de conception établit par la publication. Ensuite de concevoir et fabriquer une pièce qui réponde a ces valeurs. Puis de placer et de mettre en œuvre des jauges de contraintes pour mesurer la force et le moment appliqué sur le capteur d’effort.




Compétences mobilisées
Mathématiques: résolutions de systèmes, optimisation de
conditionnement de matrice.
Modélisation et simulation : d’un modèle mécanique avec Matlab. Affichage graphique en temps réel avec le logiciel Labview.
Fabrication : conception de la pièce mécanique avec un logiciel de CAO (TopSolid). Usinage de celle-ci avec un logiciel de CFAO (TopCam).
Analyse de structure : analyse mécanique et statique de du capteur d’efforts par éléments finis.
Capteurs: choix des jauges de contraintes en fonctions des spécifications technique.


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LAURENT David et BEAUVY Lionel, MECA, 2006


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