Stage Post doctoral ou Ingénieur de recherche Maîtrise du suivi de trajectoire des robots à câbles pleinement contraints Application à l’impression 3D par dépôt de fil fondu

Offre mise à jour le 19/02/2024

Dans le cadre de l'ANR CABTIVE, nous proposons un support pour un postdoctorant ou un ingénieur de recherche.

Contexte et objectif
Les robots parallèles à câbles (CDPRs) peuvent être adaptés à l’impression 3D de pièces de taille moyenne ou grande en l’absence de sollicitations mécaniques fortes comme en usinage. Dans le projet ANR CABTIVE (AAPG 2022 PRC), nous nous mettons au défi d’accroitre la précision du suivi de trajectoire des CDPRs pleinement contraints appliqués à l’impression 3D. Notre objectif est de développer des CDPRs ayant un niveau de performances statiques et dynamiques conforme aux exigences d’une impression 3D, par dépôt de fil fondu, de qualité et de productivité élevées. Le projet CABTIVE adopte une approche novatrice en abordant la maîtrise de ce procédé par les CDPRs sous l’angle du contrôle / commande de « structures actives » à géométrie et à rigidités statique et dynamique variables.

Travaux envisagés
L’atteinte d’un niveau de précision élevé (0.1 mm) en suivi de trajectoire repose fortement sur la qualité de l’identification du modèle élasto-géométrique du robot. Les paramètres du modèle doivent être ajustés en vue de minimiser les erreurs d’estimation de la pose de la tête d’impression. Cette estimation peut être, basée, dans un premier temps, sur les capteurs proprioceptifs du robot (codeurs des moteurs). Toutefois, la mise sous tension des câbles conduit à des erreurs d’estimation de leurs longueurs par les capteurs proprioceptifs. Ainsi, l’utilisation d’une perception extéroceptive s’avère incontournable pour atteindre les niveaux de précision requis. Ce moyen de mesure doit aussi nous permettre de corriger la trajectoire du robot en temps réel.
Les travaux de recherche consisteront, dans un premier temps, à définir une procédure d’identification du modèle élasto-géométrique du CDPR à l’aide de capteurs extéroceptifs. Le choix, l’implémentation et la mise en œuvre de ces capteurs font partie des travaux. Dans un second temps, des travaux seront menés pour définir une stratégie d’intégration de ces mesures extéroceptives dans la boucle de commande.

Ces travaux seront menés an collaboration avec un doctorant qui a débuté sa thèse en septembre 2023. Le prototype de CDPR existe déjà et il s’agit de le faire évoluer en implémentant des capteurs extéroceptifs.

Encadrement
Deux laboratoires de recherche, partenaires du projet CABTIVE, participeront à l’encadrement :
- LIRMM (UMR 5506), Département Robotique, Equipe DEXTER : Robotique médicale et mécanismes parallèles (Montpellier)
- Institut Pascal (UMR 6602), Axe M3G, Thème MRSI : Machines, Robots et Systèmes Industriels (Clermont-Ferrand)

Contacts et candidature
Envoyez votre CV et lettre de motivation par e-mail aux personnes suivantes :
- Chedli Bouzgarrou :
chedli.bouzgarrou@sigma-clermont.fr
- Hélène Chanal :
helene.chanal@sigma-clermont.fr
- Marc Gouttefarde :
marc.gouttefarde@lirmm.fr