Auto-étalonnage d'un bras robotique à entraînement par câble inspiré biologiquement à 7 DOF

Cet article présente l'auto-étalonnage d'un bras robotique à entraînement par câble inspiré biologiquement à 7 DOF. Semblable au bras humain, le bras robotique proposé se compose de trois modules connectés séquentiellement, à savoir un module d'épaule à 3 DOF, un module de coude à 1 DOF et un module de poignet à 3 DOF. En raison de facteurs tels que les défauts de fabrication, les désalignements d'assemblage, la conformité et l'usure des mécanismes de connexion, des erreurs dans les paramètres du modèle géométrique existent toujours. Par conséquent, l'identification de ces erreurs est cruciale pour la planification de trajectoire et les tâches de contrôle de mouvement. Les modèles d'auto-étalonnage des différents modules du bras robotique sont formulés en fonction du changement différentiel des distances aux points d'extrémité du câble. En raison de la nature linéaire de ces modèles d'auto-étalonnage, un algorithme itératif des moindres carrés est employé pour identifier les erreurs dans les paramètres du modèle géométrique. L'étalonnage ne nécessite aucun dispositif de mesure de pose externe, car il utilise les données de longueur du câble obtenues à partir du schéma d'actionnement redondant du bras à entraînement par câble. Des simulations informatiques et des études expérimentales ont été réalisées sur les modules à 3 DOF et à 1 DOF, pour vérifier la robustesse et l'efficacité de l'algorithme d'auto-étalonnage proposé. D'après les études expérimentales, les erreurs dans les paramètres du modèle géométrique ont été précisément récupérées après un nombre minimum de mesures de pose.