Les robots interagissent souvent avec leur environnement et les objets à saisir via un préhenseur. Dans certaines applications comme une chaîne d'assemblage, un seul type d'objet est manipulé par ce robot. Choisir le bon préhenseur pour cette tâche est alors simple car les paramètres de l'objet sont connus. Dans une application où les objets à manipuler sont variés et inconnus, le choix de préhenseur est plus complexe. Parmi les technologies existantes, deux sont les plus fréquemment utilisées, soient les préhenseurs à doigts et les préhenseurs à vide utilisant des ventouses. Chacune des ces technologies a ses forces et ses faiblesses. L'objectif de ce mémoire est de combiner ces technologies dans un préhenseur pour exploiter leurs forces respectives et ce sans leurs faiblesses.

Le premier concept présente un préhenseur ayant un mécanisme articulé pour chaque doigt et une ventouse fixe dans sa paume. Le mécanisme articulé des doigts est un mécanisme à quatre barres avec sous actionnement permettant une prise parallèle avec les phalanges distales ou une prise englobante en utilisant les phalanges proximales et distales. Le mécanisme à barres possède une plage de mouvements d'environ 180°, ce qui permet aux doigts de se rétracter suffisamment derrière le plan de travail de la ventouse afin de saisir des objets avec celle-ci.

Le deuxième concept présente un préhenseur ayant des doigts suivant une trajectoire linéaire et une ventouse rétractable. Un train planétaire différentiel et un seul moteur sont utilisés pour actionner les mouvements des doigts et de la ventouse. Le mouvement des doigts est linéaire et entraîné par un pignon et une crémaillère. La ventouse est installée au bout d'une vis pour créer un mouvement linéaire entrant et sortant de la paume du préhenseur. Le diamètre maximal du préhenseur est contraint à 75 mm afin d'être compact et manoeuvrable dans des espaces restreints.

Un prototype de chaque concept a été conçu et testé.

Robots often interact with their environment and the objects to be grasped via a gripper. In some applications such as an assembly line, only one type of object is handled by this robot. Choosing the right gripper for this task is then simple because the parameters of the object are known. In an application where the objects to be handled are varied and unknown, the choice of gripper is more complex. Among the existing technologies, two are the most frequently used, namely finger grippers and vacuum grippers using suction cups. Each of these technologies has its strengths and weaknesses. The objective of this thesis is to combine these technologies in a gripper to exploit their respective strengths without their weaknesses.

The first concept presents a gripper having an articulated mechanism for each finger and a fixed suction cup in its palm. The articulated finger mechanism is a mechanism with underactuation allowing a parallel grip with the distal phalanges or an encompassing grip using the proximal and distal phalanges. The bar mechanism has a range of motion of approximately 180◦ , allowing the fingers to retract far enough behind the work surface of the suction cup to pick up objects with it.

The second concept presents a gripper with fingers following a linear trajectory and a retractable suction cup. A differential planetary gearset and a single motor are used to drive the fingers and suction cup movements. The finger movement is linear and driven by a rack and pinion. The suction cup is installed at the end of a screw to create a linear movement going in and out of the palm of the gripper. The maximum diameter of the gripper is constrained to 75 mm in order to be compact and maneuverable in tight spaces.

A prototype of each concept was designed and tested.