Modélisation, Commande et Réalisation du Robot SCARA à 4DDL

Abstract

Ce mémoire porte sur la robotique industrielle, avec un intérêt particulier pour le robot SCARA à quatre degrés de liberté (4DDL). L’objectif principal est d’étudier, simuler et contrôler ce type de robot dans un environnement de simulation intégré, en vue d’une réalisation partielle matérielle. L’approche adoptée repose sur trois axes majeurs : la modélisation, la commande et la réalisation. Dans un premier temps, une modélisation géométrique et dynamique du robot SCARA a été menée. Cela inclut la formulation des équations cinématiques et dynamiques, permettant de simuler avec précision le comportement du robot dans différentes configurations. La seconde étape est consacrée à la commande du robot à l’aide d’un régulateur PID. Ce type de commande, largement utilisé pour sa simplicité et son efficacité, a été réglé de manière à garantir une bonne stabilité du système ainsi qu’une précision satisfaisante en position et en vitesse. L’animation du robot, intégrée à la phase de simulation, a été réalisée selon trois méthodes : MATLAB, Simscape Multibody et un fichier URDF, permettant une visualisation dynamique adaptée à différents environnements de simulation. Enfin, une réalisation matérielle simplifiée a été effectuée à l’aide d’une carte Arduino, permettant une validation expérimentale partielle des résultats obtenus en simulation. Les résultats montrent que la commande PID assure une réponse stable et précise, malgré certaines limitations comme l’absence de capteurs de retour et la prise en compte limitée des perturbations. Ce travail constitue ainsi une base solide pour une future réalisation complète du robot SCARA et pour le développement de solutions robotiques plus avancées.