Conception et réalisation d'un robot manipulateur à 4 d.d.l. dédié à la télé-opération en réalité augmentée

Abstract

La télé-opération permet à un opérateur le contrôle en temps réel et à distance, d'un système robotique pour la réalisation d'une tâche au moyen d'une interface graphique. Cette interface doit offrir diverses possibilités pour gérer les difficultés d'éloignement entre le robot et le site de contrôle. Ce qui écarte les risques relevant des travaux dangereux tels que la manipulation de substances nucléaires. Pour les systèmes télé-robotiques, la boucle visuelle est souvent considérée comme la boucle principale de feedback. Généralement, l'opérateur reçoit des images contenant les informations nécessaire à la réalisation de la tâche du site distant. pour l'aide à accomplir sa tâche, les systèmes de télé-opération peuvent intégrer des outils de visualisation graphique, différents dispositifs d'interaction des systèmes pour la planification des tâches, etc. Cette thèse présent un travail accompli de la télé-opération. dans cette perspective, nous avons mis en oeuvre la télé-opération d'un bras manipulateur à trois degrés de liberté "SEROR", à travers un réseau local et à distance sur 430 km via internet. Néanmoins, certains phénomènes ont apparu ; liés à la qualité du réseau, au retard dans la transmission des images entre le site maitre et le site esclave "Delay", en plus d'autres paramètres. Pour pallier à ces phénomènes, nous avons décidé d'améliorer l'interaction entre l'opérateur et l'environnement des opérations, en intégrant des outils comme la réalité virtuelle 'RV', ou augmentée 'RA' et la simulation. Les deux techniques Rv et RA permettent d'avoir une interface naturelle et intuitive, et d'intégrer différentes sources d'information pour améliorer la perception de l'opérateur. la simulation quant à elle, permet de mieux concevoir des prototypes de robots avant leur mise en oeuvre "Prototypage". Dans un premier temps, nous avons conçu un prototype de robot à 4 degrés de liberté, analyser son comportement à l'aide d'un logiciel de modélisation et de simulation basé sur la plateforme SimMechanics et Simulink de Matlab. Ensuite nous avons réalisé le robot et sa carte de commande à base du microcontrôleur Pic18F452. Le précédent travail avait pour but de permettre la mise en oeuvre de la RA pour la télé-opération. Plusieurs méthodes ont été étudiées, notamment l'annotation, généralement utilisée dans le programme nucléaire, car elle fournit à l'opérateur différents types d'informations provenant du système de vision de la caméra, garantissant ainsi sa sécurité et la précision et la tâche de manipulation.