TP : Étude d’un robot sériel - Misubishi RV-4FL#
Le robot Mitsubishi RV-4FL est un robot sériel anthropomorphe 6 axes industriel particulièrement adapté aux opérations de « pick and place » présentant une dynamique élevée et une reproductibilité de \(\pm 0.02 mm\) (Fig. 57).
Fig. 57 robot Mitsubishi RV-4FL#
Découverte et prise en main du système#
L’objectif de cette partie est de découvrir la structure et le fonctionnement du robot par quelques manipulations.
Question 1.1 : Effectuer la procédure de démarrage du robot fournie dans les documents ressource à la fin du sujet.
Réaliser quelques déplacements manuels pour assimiler les différents corps et liaisons du robot :
dans le mode articulaire ;
dans le repère de base du robot ;
dans le repère associé à l’outil (effecteur).
Question 1.2 : En déduire comment sont situés le référentiel de base du robot et le référentiel associé à l’outil.
Question 1.3 : A partir de l’analyse de la documentation, expliquer quels sont les différents systèmes d’axes (repères) sur le robot ?
Question 1.4 : Par une analyse de la documentation fournie et par expérimentations :
préciser quels sont les paramétrages des positions fournies par l’interface de pilotage (cartésien ? polaire ? sphérique ?) ;
expliquer comment sont paramétrées les rotations (Euler ? Bryan ? quaternions ? extrinsèque ? intrinsèque ?).
Modélisation géométrique#
L’objectif de cette partie est d’analyser la géométrie du robot puis d’en proposer un modèle géométrique.
Schéma cinématique#
Question 2.1 : Réaliser un schéma cinématique, en 3D, dans la configuration « home » (dessin avec couleurs sur une page A4). Y positionner le référentiel de base du robot ainsi que celui de l’effecteur déterminé précédemment.
Question 2.2 : Quelle est la particularité de la structure de ce robot 6 axes ?
Paramétrage DHm#
Question 2.3 : Sur le modèle précédent, effectuer le paramétrage selon la convention dite de Denavit et Hartenberg modifiée. Synthétiser les résultats dans le tableau approprié.
Confrontation à la modélisation dans l’application RoboDK#
Depuis un fichier vierge, puis importer, depuis la librairie en ligne, le robot Mitsubishi RV-4FL. Éditer les paramètres du robot en double-cliquant sur le robot.
Question 2.4 : En masquant les référentiels inutiles et en agrandissant les flèches (menu « View - Make reference frames bigger »), déterminer le paramétrage et système d’axes du modèle du Mitsubishi RV4FL dans le logiciel.
Problématiques de la génération et exécution de trajets#
L’objectif de cette partie est d’aborder de manière concrète différentes difficultés liées au MGI des robots 6 axes pour l’exécution de programmes.
Nombre de solutions du MGI#
Question 3.1 : Choisir une configuration quelconque pour le robot, puis simuler la résolution du MGI correspondant à cette configuration de l’effecteur avec l’application RoboDK.
Question 3.2 : Réitérer la démarche pour différentes configurations. Quel est le nombre maximal de solution au MGI?
Question 3.3 : Analyser la documentation fournie sur les « configuration flag », puis expliquer leur fonctionnement et rôle.
Question 3.4 : Comment sont codées les « configuration flag », pour le robot?
Singularités#
Question 3.5 : A partir des exemples donnés dans la documentation, analyser la problématique liée au passage au voisinage ou au travers des points singuliers.
Question 3.6 : Mettre en oeuvre un essai par déplacement manuel pour illustrer le cas de l’exemple « G-H-I ».
Question 3.7 : Comparer d’un point de vue géométrique et cinématique s’il vaut mieux passer près ou au travers des singularités.
Interpolation des positionnements#
Le language de programmation du robot permet d’exprimer un déplacement entre deux configurations du robot (équivalentes à deux positionnements de l’effecteur dans le repère global).
Question 3.8 : Mettre en oeuvre le programme préparer à cet effet en présence de l’enseignant.
Question 3.9 : Analyser la structure du programme.
Question 3.10 : Par analyse Expliquer le principe de fonctionnement des instructions « Mvs » et « Mov » ainsi que leurs différences.
Question 3.11 : Quelles sont les conséquences sur la trajectoire effective de l’effecteur ? Expliquer par un raisonnement géométrique simple le résultat observé.
Documents ressources#
Les pages suivantes regroupent un certain nombre de documents permettant d’appréhender le fonctionnement du système ainsi que ses composants technologiques.
Notice d’allumage/arrêt du robot Mitsubishi RV4-FL + Notice de pilotage manuel
Documentation constructeur partiel (repère, singularité, flag …)