Generation symbolique automatique des equations de la dynamique des systemes mecaniques complexes avec contraintes cinematiques
Institution:
Paris, ENSAMDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
La generation automatique, sous forme symbolique, des equations du mouvement des systemes mecaniques articules, occupe, depuis quelques annees, une part importante des travaux de recherche dans le domaine de la dynamique des systemes multi-corps. Ceci est essentiellement du a la necessite d'obtenir, de maniere fiable et efficace, un modele du comportement dynamique optimal du point de vue du nombre d'operations de calcul et pouvant s'integrer directement dans les boucles de commande dynamique en temps reel. Dans ce contexte, nous avons developpe, au laboratoire de robotique de l'ensam de paris et dans le cadre de nos travaux de recherche, le code general dyana, pour analyse dynamique, essentiellement destine au traitement des systemes mecaniques articules spatiaux avec contraintes cinematiques et permettant de generer automatiquement et sous forme symbolique le modele dynamique sous trois formes: selon les formalismes de newton-euler, de lagrange et sous forme lineaire par rapport aux parametres inertiels, les conditions de contrainte de type holonome quel que soit le nombre de chaines cinematiques fermees de la structure etudiee et pour divers types de liaisons coupees, le modele statique et le modele cinematique du premier et deuxieme ordre. Dans le programme, nous avons considere le cas general d'un systeme constitue de ncm corps mobiles, supposes parfaitement rigides, connectes par ntl liaisons cinematiques arbitraires (il comporte donc ncf=ntl-ncm chaines cinematiques fermees), de not organes terminaux et possedant ddm degres de mobilite. Des liaisons elastiques ou rigides avec l'environnement peuvent egalement etre introduites. Des procedures automatiques reparties dans les differents modules: detection des ensembles connexes fermes, du type de l'ensemble et du type des liaisons coupees, permettent facilite et, surtout, surete d'utilisation. La procedure d'optimisation, eliminant tout calcul redondant, conduit, pour les differents modeles, au nombre optimal d'operations de calcul (additions/soustractions et multiplications). Un outil de simulation et de visualisation des resultats a egalement ete developpe. Cet outil represente l'interface graphique du programme dyana et il peut etre utilise par d'autres logiciels en raison de son independance