Architecture de contrôle distribuée pour robots mobiles autonome : principes, conception et applications

par Sara Fleury

Thèse de doctorat en Robotique

Sous la direction de Raja Chatila.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Un robot mobile autonome doit realiser des taches non repetitives dans un environnement imparfaitement connu et non-cooperatif, voire hostile. Dans ce contexte les missions attribuees au robot ne peuvent etre definies de facon precise, et le robot doit etre dote de moyens pour les interpreter, analyser l'environnement, decider des actions adequates et reagir aux evenements asynchrones. Pour concilier decision et reaction, l'architecture de controle proposee comporte deux niveaux hierarchiques: les niveaux decisionnel et fonctionnel. Ce second niveau, objet principal de la these, fournit l'ensemble des capacites operatoires du systeme (perception, modelisation, mouvements, etc. ). La premiere partie du memoire presente l'architecture globale et fournit un etat de l'art et une analyse critique focalisee sur l'organisation des systemes reactifs. La seconde partie explicite les conditions requises au niveau de la couche fonctionnelle pour satisfaire l'autonomie, la reactivite et la programmabilite du robot. Ces caracteristiques, associees a la grande diversite et aux contraintes temporelles des fonctions operatoires, ont conduit a une structuration en modules. La formalisation structurelle, comportementale et fonctionnelle des modules a permis de concevoir des methodes generales d'integration de fonctions. Les fonctions ainsi encapsulees dans les modules composent un ensemble de services homogenes, reactifs et observables a la disposition du niveau decisionnel qui accomplit les taches du robot en les combinant dynamiquement en un arbre d'activites. Les modules sont decrits et produits au moyen d'un langage de specification associe a un generateur automatique de modules (g#e#nom). La derniere partie presente trois integrations completes. La premiere concerne hilare, un robot experimental d'interieur equipe de nombreux capteurs et fonctionnalites. Des methodes originales de localisation et de controle de deplacement pour vehicule non-holonome sont detaillees. La seconde porte sur la navigation en milieu naturel du robot tout terrain adam. La derniere, relative a la cooperation multi-robots, a conduit a une simulation realiste d'une quinzaine de robots (sous unix) et a une experimentation reelle avec trois robots hilare (sous vxworks)

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Informations

  • Détails : 1 vol. ([5]-179 f.)

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30121
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