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3.3.2 Simulation Mécatronique
En relation avec la société SFIM industrie qui conçoit et développe des prototypes de haute technologie en Avionique, a été développé le logiciel PLEXUS-R sur la base du logiciel standard PLEXUS développé par le CEA (au CEN Saclay) [BENC95aC].
PLEXUS-R est un logiciel d'éléments finis qui est interfacé avec CASTEM 2000 au niveau du mailleur. Il est également possible de récupérer un maillage réalisé sous IDEAS. Au niveau du fichier de données les lois de commande sont introduites par bloc de fonctions de transfert, ainsi une loi de commande synthétisée (à l'aide de MATLAB par exemple) peut être introduite sans difficulté dans le fichier de données PLEXUS-R [BENC97aC]. Il est donc possible grâce à cette outil de tester le couplage entre la conception de la mécanique et la conception de la commande, ensuite par un bouclage systématique au niveau de la simulation de trouver les meilleurs paramètres. Suivant ce principe de simulation, une application industrielle à été réalisée au sein de la SFIM concernant le projet Européen du " Very Large Telescope "[BENC95bC].
En collaboration avec la société ETPM (filiale de la Générale des Eaux), a été réalisé au sein du CEMIF, la modélisation et la commande d'un système destiné à la dépose de pipe lines en mer [JOL98RC]. La dépose s'effectue à partir d'un barge équipée de machines hydrauliques (tensionneurs) qui communiquent au tube une tension constante pour toutes les conditions de vitesse de défilement et d'état de la mer. L'étude a porté sur la modélisation mécanique dans le cas d'un nouveau dispositif qui a permis la dépose de pipe lines à 100 m de profondeur et de battre ainsi un record du monde. Dans ce projet deux démarches ont été proposées :
- Un simulation dite " hors ligne " comparable à celle définie précédemment.
Une simulation dans laquelle, on couple les automates réels avec PLEXUS-R qui ne simule alors que le comportement dynamique de la Mécanique.
- La deuxième démarche comporte des avantages importants. Le conditionnement de toute l'installation électrique au niveau des automates peut être réalisé, testé, en parallèle de la construction du modèle mécanique. Les automaticiens de terrain peuvent agir directement sur la simulation en appliquant leurs méthodes " maison ". On y introduit le rôle essentiel de la simulation dans un projet industriel innovant par une approche plus pragmatique en prenant en compte dès le départ des contraintes temps réels du système de contrôle.
Les travaux s'orientent vers cette deuxième démarche en mettant au point un démonstrateur couplant dans un premier temps un automate avec PLEXUS-R et en utilisant LABVIEW comme superviseur.
Toujours dans le cadre de la Mécatronique, on s'intéresse à la conception de prototypage rapide. Ceci consiste à concevoir rapidement des prototypes en fonction d'une tâche à réaliser (ou d'un ensemble de tâches). Cette démarche doit amener à définir les paramètres géométriques, cinématiques mais également dynamiques du prototype de manière interactive. Pour réaliser cette démarche nous nous basons sur la méthode Multi-Agents et sur la notion de modèle distribué. Ces travaux font l'objet d'une thèse en cours [SEG-T].
D'autre part, et dans le cadre d'une collaboration avec le CERMA et la société SEPS, on a réalisé une étude concernant un robot mobile circulant dans des gaines d'aération à des fins de nettoyage et d'entretien.
Le robot qui a été conçu par le CERMA de l'Université d'Evry comporte 6 roues motorisées placées à l'extrémité de 6 bras articulés. L'ensemble est conçu de manière à avoir un maximum d'adhérence. L'étude concerne l'élaboration d'un modèle dynamique ainsi que d'une stratégie de commande pour les déplacements du robot dans des gaines comportant des coudes ou des embranchements. Ces travaux font l'objet d'une thèse en cours [ART-T].
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