Commande dynamique pour la coordination tâche/posture des humanoïdes : vers la synthèse d'activités complexes

par Joseph Salini

Thèse de doctorat en Mécanique-robotique

Sous la direction de Philippe Bidaud.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les travaux de recherche développés dans le cadre de cette thèse traitent d'une manière générale du problème de la commande dynamique ''orientée tâche'' de systèmes sous-actionnés et redondants en considérant plus spécifiquement les systèmes robotiques humanoïdes. Nous avons cherché à apporter des contributions au problème de la ''synthèse par la commande d'activités motrices'' pour des systèmes contraints par leurs capacités intrinsèques et par leurs interactions. Les problèmes plus spécifiques qui ont été traités sont relatifs à : 1) la commande dynamique des systèmes humanoïdes pour la réalisation d'activités motrices nécessitant la coordination tâche/posture perturbées par des interactions physiques, 2) l'enchaînement dynamique continu des activités d'un répertoire de coordinations motrices, 3) la planification et l'adaptation des activités élémentaires dans l'objectif d'un enchaînement automatique supervisé pour la réalisation de tâches complexes dans des contextes non déterministes. Le premier chapitre de ce mémoire de thèse est consacré à la description d'un moteur de simulation physique et de lois de commande pour le développement de comportements dynamiques. Le deuxième chapitre propose une commande générique fondée sur la réalisation de plusieurs tâches sous contraintes. Le troisième chapitre développe une implémentation de ce contrôleur générique sur des activités types au travers du modèle virtuel du robot iCub. Le quatrième chapitre développe un contrôleur haut-niveau permettant de planifier et d'adapter une séquence pour la matérialisation d'activités plus complexes, tout en garantissant la continuité de la commande.

  • Titre traduit

    Dynamic control for the task/posture coordination of humanoids : toward synthesis of complex activities


  • Résumé

    The research developed in this PhD thesis deals with the general problem of dynamic control of ''task-oriented'' under-actuated and redundant systems considering more specifically the humanoid robotic systems. This research brings contributions to the problem of motor activities synthesis for constrained systems by their intrinsic capacities and by particular physical interactions with the environment. More specific issues that were addressed relate to: 1) the dynamic control of humanoid systems for carrying out basic activities requiring task/posture coordination perturbed by physical interactions, 2) the building of sequences of continuous dynamic activities based on a repertoire of motor coordination, 3) the planning and the adaptation of activities in the aim of a supervised automatic sequencing for complex non-deterministic tasks. The first chapter of this thesis is devoted to the description of a physical simulation engine and control laws for the development of dynamic behaviors. The second chapter provides a generic command based on the completion of several tasks under constraints. The third chapter develops an implementation of this controller on generic activities through the virtual model of the iCub robot. The fourth chapter develops a high-level controller to plan and adapt a sequence for the realization of more complex activities based on a predetermined repertoire of actions and monitoring their performance, while ensuring the control variables continuity.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XIX-136 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.109-117. 132 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2012 285
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