Planification de tâches-robots pour robots mobiles en environnement structuré

par Ivan Collin

Thèse de doctorat en Contrôle des systèmes

Sous la direction de Nadine Lefort-Piat.


  • Résumé

    Cette thèse, qui porte sur la planification de tâche-robot pour robots mobiles en environnements structurés, débute par une étude bibliographique approfondie de la planification. Il y est démontré que dans la grande majorité des cas, les résultats de la planification ne sont pas produits pour sécuriser et faciliter le contrôle d'exécution qui pourtant est classiquement l'interlocuteur direct du planificateur. Ces deux lacunes s'imposent des lors naturellement comme deux objectifs majeurs de cette étude. La sécurisation du contrôle d'exécution consiste tout d'abord à construire un modèle du capteur télémétrique ultrasonore, dont le véhicule est doté, basé sur celui développé par J. Crowley. Il est ensuite possible, en s'appuyant sur un modèle simple de l'environnement, de construire un principe de localisation géométrique de type erreur bornée. On dispose alors d'une quantification de l'incertitude sur la localisation du robot par une valeur numérique appelée PIC pour potentiel d'incertitude en configuration. La sécurisation proprement dite consiste alors à discrétiser l'environnement puis à appliquer l'algorithme A* de manière à produire un chemin de coût minimal au sens du PIC. Cette sécurisation réside dans le fait que lorsque le véhicule se localise bien, les risques de collision ou plus généralement d'échec de la mission sont moindres. La simplification du contrôle d'exécution s'effectue en plusieurs étapes. Dans un premier temps, une trajectoire à courbure continue (courbe de Bézier) est construite à partir d'un chemin PIC engendré par l'algorithme A*. Cette trajectoire est ensuite, dans un second temps, découpée en une séquence de sous-trajectoires, définie grâce à une méthode d'analyse de données appelée méthode des nuées dynamiques, de sorte que le véhicule, pendant son déplacement, se localise par rapport aux mêmes éléments de référence de l'environnement qui constituent ce qu'on appelle une carte locale. Une fois les cartes locales définies, chaque tâche-robot consiste en un suivi de trajectoire assurée par régulation à zéro d'une fonction de tâche. La simplification du contrôle d'exécution réside dans le fait que le véhicule n'utilise que les éléments de référence capable de lui fournir la meilleure information de localisation c'est-à-dire ceux de la carte locale. Cette étude montre également que le concept de carte locale, qui représente l'originalité et la contribution majeure de cette thèse, confère une meilleure robustesse du suivi de trajectoire par rapport aux erreurs de modélisation de l'environnement.

  • Titre traduit

    A robot-task planner for mobile robots in structured environnements


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Informations

  • Détails : 1 vol. (230 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 102 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1995 COL 778

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-1995-COL
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