Robots parallèles à câbles à structure porteuse légère - Application à l'agriculture – LiSCaR

Le projet LiSCaR - Lightweight Structure Cable-driven parallel Robot - portera sur l'analyse et la conception intégrées de Robots Parallèles à Câbles (RPC) de grande dimension et de structures légères. L'objectif global est de rassembler la modélisation et la conception de la structure légère et du RPC dans une méthodologie commune, plutôt que de les considérer le RPC et sa structure de soutien comme deux systèmes distincts. En particulier, les structures légères à cadre fermé de grande dimension seront examinées. Ces deux caractéristiques (grande taille et légèreté) vont de pair avec une modélisation des grands déplacements qui sera intégrée dans le cadre d'une analyse géométrique non-linéaire. En outre, l'optimisation de la topologie de la structure en couplant les raideurs géométriques et élastiques sera abordée comme un développement théorique clé du projet. Une méthodologie pour dériver des modèles simplifiés des structures de support légères du RPC sera développée pour permettre des calculs rapides exécutés en temps réel au sein de la commande des mouvements du RPC. En guise de démonstration pratique des résultats du projet, une structure de soutien ultra-légère pour un prototype de RPC de grande dimension, utilisé dans les démonstrations de tâches agricoles, sera produite et installée dans un grand champ sur le site de l'INRAE. Il s'agira d'une structure auto-stable capable de supporter les efforts appliqués par le RPC tout en nécessitant peu ou pas d'ancrage au sol. Le prototype de RPC sera équipé de deux outils différents : un outil de collecte de données (caméra pour la surveillance des cultures ou sonde de sol) et un outil opérationnel (par exemple, un rouleau pour la gestion du sol). Les performances du RPC seront évaluées à l'aide de différents indicateurs de performance, tels que la précision du positionnement, la stabilité de l'outil, etc. En outre, les performances globales du robot seront évaluées au regard de son impact environnemental et social (réduction de la pénibilité du travail, gain de temps).