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Banque PT 97 - sujet SI1

mercredi 14 mars 2007

Présentation générale du sujet : Robot de manutention

L’application concerne l’étude d’un robot de manutention de pièces mécaniques. Son utilisation dans un système de production peut prendre deux formes. Une première est relative à l’alimentation d’un centre d’usinage à partir d’un système de palettisation. La seconde concerne l’assemblage de systèmes mécaniques.

Ce robot présenté figure 1 est un robot anthropomorphe, c’est-à-dire, un robot articulaire dont la structure rappelle celle du bras humain.

Pour permettre une utilisation de ce robot dans le cadre d’un système flexible de production, son organe de préhension (pince) a été conçu de telle manière qu’un changement automatique de doigts de la pince soit réalisable à partir d’un magasin de doigts accessible par le robot.

Le cahier des charges fonctionnel de ce robot fait en particulier apparaître une masse maximale de 30 kg pour les pièces manipulées.

Cadre de l’étude

La démarche de conception, sous une forme simplifiée, d’un tel système présente les étapes suivantes :
- Choix d’une morphologie et dimensionnement géométrique

  • type de liaisons
  • orientation des liaisons
  • longueur des segments
  • amplitude des déplacements

- Calcul de structure

  • dimensionnement des segments duquel on déduit la position des centres de masse et les opérateurs d’inertie de chaque solide

- Etude cinématique
Cette phase permet de déduire des déplacements souhaités des pièces manipulées, sous certaines contraintes de vitesse et d’accélération, les déplacements correspondants au niveau de chacun des axes du robot.

Cette étape de l’étude fait l’objet de la première partie du sujet