Control of Two Manipulator Arms of an Underwater Robot for Deep-Sea Manipulation of Deformable Biological Samples.
Contributions à la commande de deux bras manipulateurs d'un robot sous-marin pour la manipulation à grande profondeur d'échantillons biologiques déformables.
Abstract
The research carried out in the scope of this doctorate degree aims to develop innovative
techniques to improve the collection of biological and mineral samples underwater
using robotic manipulators. The end goal is to enhance the handling by robotic means in
order tomaximise sample quality provided to marine scientists. The proposed techniques
are based on an in-depth analysis of the robotic arm actuators used in most recent underwater
intervention vehicles, in order to improve the accuracy of the positionning of the
tools held by the manipulator arms. An instrumented tool has also been developed with
the aim to measure the reaction forces and adapt the interaction between the arm’s endeffector
and its environment to improve samples handling. These methods and the other
contributions described in this thesis have been experimentally validated using Ifremer’s
hybrid-ROV Ariane equipped with two electrically actuated heterogeneous robotic arms.
Dans le cadre de la collecte sous-marine d’échantillons biologiques et minéraux pour la
recherche scientifique par un robot sous-marin équipé de bras manipulateurs, ce projet de
thèse a pour but principal le développement de nouvelles techniques demanipulation des
échantillons, plus fiables, permettant d’en assurer l’intégrité physique et leur exploitabilité
par les chercheurs. Les nouvelles techniques de manipulation proposées prennent en
compte l’actionnement particulier des nouveaux bras électriques sous-marins équipant
les engins récents, afin d’augmenter la précision du positionnement des outils embarqués
par le manipulateur. Un outil amovible, compliant, et mesurant les efforts d’interaction
entre les bras du sous-marin et leur environnement est aussi proposé, et des méthodes permettant
de tirer partie des caractéristiques de cet outil sont développées et testées expérimentalement.
L’engin sous-marin hybride HROV Ariane, équipé de deux bras électriques
hétérogènes, offre la plateforme opérationnelle pour la validation expérimentale des solutions
proposées.
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