Sous-actionneurs

Suite à l’article de Pierre sur les degrés de liberté, j’aimerais vous faire comprendre à quel point construire une main robotique pourrait être complexe : La main humaine comporte 20 degrés de liberté. S’il fallait un actionneur pour chaque degré de liberté, la main deviendrait rapidement encombrée de nombreux fils et moteurs. Voilà pourquoi on utilise des mains dites sous-actionnées. Une main robotique est sous-actionnée lorsque le nombre de degré de liberté est plus grand que le nombre d’actionneurs. Pour ce faire, il faut ajouter des ressorts avec des butées mécaniques. Voici une figure du fonctionnement d'un mécanisme à barres pour vous illustrer le concept :



Supposons que l’objet à prendre est un crayon impossible à déplacer suspendu dans les airs (ayez un peu d’imagination) et que nous avons simplement un doigt robotique. a) Au début, le doigt est bien droit et il ne subit aucune contrainte mécanique. Remarquez que les butées mécaniques se touchent. b) En s’approchant du crayon par rotation, une phalange se heurte au crayon, ce qui empêche celle-ci de continuer le même mouvement. c) Comme la force qui permettait la rotation continue d’être exercée, le point opposé au centre de rotation commence à monter plus rapidement que lors de la rotation et donc actionne l’autre articulation. d) Finalement, le bout du doigt crée un autre appui sur le crayon.

Il suffit d’installer plusieurs sous-actionneurs afin de pouvoir contrôler la préhension d’un doigt grâce à un seul actionneur. De la même manière, il est possible de faire marcher tous les doigts d’une main robotique.

Source : Site internet du laboratoire en robotique de l’université Laval
Figure : SIMULATION DYNAMIQUE D’UNE MAIN ROBOTIQUE
SOUS-ACTIONNÉE de Mathieu Myrand (disponible sur le site du laboratoire en robotique de l’université Laval)