Figure 6: Poignet sphérique
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Ce nouveau dispositif est constitué de quatre sous-bras identiques attachés à un organe terminal selon une organisation parallèle. Chacun des sous-bras possède des articulations dont les axes sont tous concourants. On peut considérer qu'il est constitué d'une sorte de double pantographe sphérique. Chacun des pantographes est attaché à un même organe terminal, et conférent au dispositif trois mobilités en rotation [11].
Il s'agit donc d'un mécanisme redondant actionné par quatre moteurs rotatifs dont les axes sont coaxiaux.
Ce dispositif constitue donc un poignet à trois degrés de liberté, organisé selon une chaîne cinématique parallèle. Sa principale particularité est de posséder quatre moteurs dont la transmission se fait au moyen d'axes concentriques. Cette particularité offre une possibilité de rotation illimitée autour de n'importe quel axe situé à l'intérieur d'un certain cône.
Une autre particularité de ce dispositif est de permettre un centre de rotation virtuel, situé au point de concourt de l'ensemble des articulations. L'organe terminal a donc la faculté de tourner autour d'un point qui ne possède aucune liaison matérielle avec son environnement.
Notons enfin que cet arrangement mécanique de type parallèle peut permettre une réalisation extrêmement légère et de taille réduite puisque la motorisation peut être déportée.
Ce mécanisme possède deux propriétés tout à fait intéressantes:
- l'isotropie, permise grâce à la redondance d'actionneurs (ce qui se traduit par des valeurs d'inertie sensiblement identiques selon n'importe quelle direction de l'espace).
-la rotation autour d'un point virtuel.
Ce centre de rotation lorsqu'il est situé à l'intérieur de la main d'un opérateur trouve une application dans le domaine de la téléopération.
Ce même centre de rotation situé à l'extrémité d'un dard trouve une application intéressante pour la réalisation de suspension de maquettes en soufflerie.
Brevet déposé en France.