Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Ce mémoire traite de la conception, de la modélisation et de l'analyse d'un mécanisme parallèle reconfigurable entraîné par des câbles (MPREC), conçu pour assurer l'évitement des collisions avec des obstacles mobiles dans un environnement industriel dynamique.

L'objectif principal est de développer une stratégie de reconfiguration adaptative des points d'attache des câbles et de la structure portante afin de garantir la sécurité du système tout en maintenant la trajectoire de l'effecteur. Dans un premier temps, une revue de la littérature a permis d'identifier les stratégies existantes en matière de reconfiguration des points d'attache et de gestion des contraintes mécaniques.

Cette analyse a mis en évidence les limites des méthodes conventionnelles, notamment leur difficulté à s'adapter à des environnements changeants. La méthodologie adoptée repose sur une modélisation cinématique du MPREC ainsi que sur le développement d'un algorithme de détection et d'évitement de collision. Trois concepts de reconfiguration ont été explorés, chacun offrant des degrés de liberté différents pour l'adaptation aux obstacles.

L'étude a conduit à la sélection du concept offrant une reconfiguration simultanée horizontale et verticale, assurant ainsi une flexibilité optimale. Les simulations sous MATLAB ont permis d'évaluer l'efficacité de la reconfiguration et son impact sur l'espace de travail du mécanisme. Deux scénarios ont été étudiés : une reconfiguration maximale et une reconfiguration partielle. Les résultats ont montré que l'ajustement dynamique des points d’attache et de la structure portante a permis d'éviter efficacement les obstacles tout en maintenant les tensions admissibles des câbles.

Les résultats obtenus fournissent une base solide pour l'amélioration des stratégies de reconfiguration des MPREC. Les recherches futures pourraient inclure une modélisation dynamique complète ainsi qu'une optimisation des paramètres de reconfiguration pour une meilleure adaptabilité aux contraintes industrielles.