Etude cinématique et reproduction robotique de la marche chez l'oiseau

La présente thèse concerne l étude cinématique des capacités locomotrices d un robot de type oiseau. En collaboration avec les chercheurs du Muséum d Histoire Naturelle de Paris, un protocole expérimental complet a été développé permettant d enregistrer des mesures sur des cailles spécialement entraînées à cet effet. L objectif de ces expériences est de faire marcher ces oiseaux sur un tapis roulant et les filmer sous rayon X à l aide d un dispositif de ciné-radio. Des outils informatique pour le traitement et l exploitation des ces données ont été mis au point. L analyse des résultats permet d identifier plusieurs configurations caractéristiques du mouvement, d avancer des hypothèses au sujet de la cinématique du mouvement et de proposer un modèle géométrique d une jambe assez proche de la structure étudiée. Dans la perspective d élaborer des lois de commandes, des critères d optimisation sont proposés afin de résoudre la redondance du système pour l inversion du modèle géométrique. Enfin, des stratégies de commandes sont développées afin de reproduire les allures de marche enregistrées sur les oiseaux.This work deals with the kinematics study of bird-like robot locomotion capabilities. An experimental protocol has been developed in collaboration with the researchers of the Natural History Museum of Paris. The experiments consist of filming trained quails walking on a specific walk-way trough an X-ray camera. Kinematics data are recorded and processed with special mathematical tools developed for this purpose. The analysis of the results allow to identify several characteristic leg configurations of the walking cycle, make some assumptions concerning the kinematics of the movement and propose a geometrical model for the bird-like structure. In order to develop control laws, and because of the redundancy of the structure, some optimization criteria are defined to help solve the inverse geometrical model. Finally, some control strategies are developed to reproduce the walking pattern for robotics applicationsBOURGES-ENS Ingénieurs (180332301) / SudocVERSAILLES-BU Sciences et IUT (786462101) / SudocSudocFranceF