Évitement local d'obstacles pour un robot mobile

par Ahcène Ould Amar

Thèse de doctorat en Contrôle des systèmes

Sous la direction de Dominique Meizel.


  • Résumé

    Cette thèse porte sur l'étude, la réalisation, et l'expérimentation d'un module d'évitement d'obstacles pour un robot mobile. Les obstacles considérés sont a priori inconnus et imprévus, ils sont détectés par un ensemble de capteurs de proximité dont le véhicule est doté. On définit l'évitement d'obstacles comme un filtre des actions nominales générées par un module de contrôle visant à satisfaire une mission planifiée. La définition de la mission et sa réussite sont ainsi spécifiées indépendamment des comportements locaux de sauvegarde du robot mobile. Ce travail s'intègre dans une architecture globale de planification et de contrôle d'exécution des tâches de déplacements du robot mobile. Il a été conçu à l'origine pour être installé sur tout véhicule monocorps équipé de capteurs télémétriques et a été testé en vrai sur un ROBUTER. L'originalité du travail effectué consiste d'abord en l'utilisation de la méthode des contraintes à des fins de navigation et non dans le contexte de planification de chemins dans lequel elle a vu le jour. Cette utilisation correspond à définir, à tout moment, des contraintes de rapprochement entre les proximètres et les portions d'obstacles détectés. Ceci a deux avantages manifestes. D'une part, l'expression de la contrainte est plus explicite que la définition d'un potentiel de répulsion à partir des obstacles détectés. D'autre part, les contraintes de rapprochement ajoutées aux contraintes inhérentes au véhicule (limitations de vitesse, de courbure, et d'accélération), engendrent un ensemble de commandes possibles plutôt qu'une seule commande dans le cas de la méthode de potentiel. Cette liberté de choix permet d'utiliser plusieurs stratégies de sélection d'une commande particulière dans le domaine admissible. Toute méthode locale étant sujette à des blocages, la présence de plusieurs stratégies de mouvement, permet en cas de blocage consécutif à l'application d'une stratégie, d'en utiliser une autre. On développe deux classes de stratégies : les stratégies de projection et de contournement. Pour la stratégie de contournement, on utilise une technique d'exploitation des espaces libres, similaire à celle de Koren et Borenstein. Par ailleurs, on compare la méthode proposée avec celles basées sur des techniques de potentiel artificiel présentées par Holenstein et Baddredin et par Koren et Borenstein à partir de leur évaluation en simulation. Ces approches récemment publiées constituent des représentants typiques d'algorithmes d'évitement réflexe d'obstacles. Enfin, on a construit des logiciels permettant de simuler des missions et de visualiser l'exécution d'un module installe sur un ROBUTER.

  • Titre traduit

    Local obstacle avoidance for wheeled mobile robots


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Informations

  • Détails : 1 vol. (147 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 69 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994 OUL 769

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MF-1994-OUL
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