Évaluation des modes de déplacement d'un robot à locomotion hybride roue-patte évoluant en milieux naturels

Evaluation of the locomotion modes for an hybrid wheel-legged robot evolving in outdoor environment

Laboratoire de Robotique de Paris, Université de Paris 6, CNRS FRE2507, 18 rue du Panorama, BP 61, 92265 Fontenay-aux-Roses Cedex, France

Auteur de correspondance : grand@robot.jussieu.fr

Reçu : 25 Février 2005
Accepté : 21 Mars 2005

Résumé

Cet article s'intéresse au problème de l'évaluation des modes de déplacement d'un robot à locomotion hybride roue-patte. Après une brève description du système mécatronique, nous présentons sa modélisation cinémato-statique dont l'originalité repose sur l'intégration des interactions roue-sol en terrains naturels. Les modèles d'interaction sont validés expérimentalement à l'aide d'un banc d'essai spécifique. Les modèles analytiques sont ensuite exploités pour réaliser une analyse comparative des performances de locomotion pour chacun des modes de déplacement sur différents terrains. Les critères considérés sont la marge de stabilité, la gradabilité et la consommation d'énergie.

Abstract

This article deals with the problem of locomotion modes evaluation of an hybrid wheel-legged robot. After a brief mechatronic description of the system, we present its kineto-static modeling whose originality is the integration of the wheel-ground interaction models on natural terrains. These interaction models are experimentally validated on a specific test-bed. Then, the analytical models are exploited to carry out a comparative analysis of the performances of locomotion for each mode on different terrains. The considered criteria are the stability margin, the gradability and the energy consumption.