Cette thèse présente un modèle d'analyse systématique ainsi qu'une méthodologie appli- cable au design et à l'optimisation de mécanismes sous-actionnés. Un mécanisme est dit sous-actionné lorsqu'il comporte moins d'actionneurs que de degrés de liberté. En effet, le remplacement de certains actionneurs par des éléments passifs (éléments élastiques) permet d'obtenir des mécanismes capables de saisir un objet tout en s'adaptant à la forme de ce dernier.

Les mécanismes sous-actionnés sont présentés et leur application au design de mains articulées est discutée. Jusqu'à présent, ces mécanismes ont été utilisés de façon plutôt intuitive. En effet, aucune étude systématique basée sur les équations régissant le comportement de ces mécanismes n'a été trouvée dans la littérature sur le sujet.

On présente d'abord la modélisation cinématique des mécanismes sous-actionnés. Ce modèle général permet d'exprimer les vitesses cartésiennes des points de contact entre les phalanges et l'objet à saisir en fonction des vitesses articulaires des liaisons actionnées (motorisées et actionnées à l'aide d'éléments passifs). La matrice Jacobi- enne résultante est ensuite utilisée pour la modélisation statique des mécanismes. On peut donc exprimer les efforts appliqués sur l'objet en fonction des efforts générés aux moteurs et aux éléments passifs. Les modélisations cinématique et statique sont ap- pliquées à trois mécanismes de topologie différente pour lesquels une étude complète est effectuée.

Des critères de stabilité sont développés suite aux différentes situations d'instabilité rencontrées lors de l'utilisation de mécanismes sous-actionnés dans les préhenseurs. Ces critères de stabilité sont utilisés pour le design de mécanismes stables.

On développe ensuite un algorithme d'optimisation qui permet d'imposer des con- traintes liées à la stabilité des prises et de définir des objectifs liés à la spécificité des tâches à accomplir. On obtient alors des mécanismes stables ayant les caractéristiques nécessaires à la réalisation des tâches visées.

Finalement, une méthodologie permettant la génération de mécanismes homologues est développée. On démontre qu'il est possible de construire, pour une topologie parti- culière, une infinité de mécanismes ayant le même comportement statique. On démontre aussi qu'il est possible de construire des mécanismes de topologie différente qui ont des comportements statiques similaires.