PLANIFICATION ET COMMANDE DE MANIPULATEURS MOBILES POUR LE TRANSPORT COOPERATIF DE CHARGES

par Kamel Bouzgou

Projet de thèse en Robotique

Sous la direction de Lydie Nouveliere, Laredj Benchikh et de Zoubir Ahmed-foitih.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec IBISC - Informatique, BioInformatique, Systèmes Complexes (laboratoire) et de Université d'Évry-Val-d'Essonne (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Ce sujet est proposé dans le cadre d'une co-tutelle de thèse entre le laboratoire IBISC (équipes SIMOB et IRA2) et le laboratoire LEPESA de l'Université des Sciences et Techniques d'Oran (Algérie). Cette thèse sera co-encadrée par Mme Yasmina Bestaoui avec M. Laredj Benchikh (UEVE) et M. Zoubir Ahmed Foutih (USTO). Cette thèse se place dans le cadre de la coopération de manipulateurs mobiles, c'est-à-dire de bras-manipulateurs embarqués par des plateformes porteuses. La stratégie de coordination entre les plateformes et les manipulateurs requièrent la commande de la situation complète du système. Le but de ce travail est de permettre à plusieurs manipulateurs mobiles de transporter une charge lourde, la base pouvant se mouvoir en 2D ou en 3D. Pour maîtriser cette complexité, la tâche peut être décomposée en un ensemble de comportements élémentaires: Evitement d'obstacles et de collisions entre les robots, génération de trajectoires de référence, suivi de chemin ou de trajectoires, attraction vers la charge à transporter. Un haut niveau de coordination entre les manipulateurs mobiles est recherché. Au cours de cette thèse, le doctorant devra dans un premier temps modéliser cet ensemble coopératif de manipulateurs mobiles. Il devra prendre en compte les forces importantes d'interaction et de contact. Ensuite, il s'agira de synthétiser les lois de commande en prenant en compte l'instabilité potentielle de ce système en présence d'une charge lourde. La dernière partie de la thèse concernera le développement de méthodes de planification et de coopération entre plusieurs manipulateurs mobiles afin d'éviter les collisions et de garantir l'accomplissement de cette tâche de transport. Le programme de recherche prévu est le suivant : - Revue bibliographique sur les méthodes de planification et de commande pour un tel système. - Proposition d'un modèle de travail. -Proposition de méthodes de planification et évaluation en simulation -Synthèse de lois de commande, évaluation en simulation. - Test sur prototype.

  • Titre traduit

    Planning and control of mobile manipulators for cooperative load transportation


  • Résumé

    This subject is offered as part of a thesis co-supervision between IBISC laboratory (SIMOB and IRA2 teams) and LEPESA laboratory of the University of Science and Technology of Oran (Algeria). This thesis will be co-supervised by Prof. Yasmina Bestaoui, Dr. Laredj Benchikh (UEVE) and Prof. Ahmed Zoubir Foutih (USTO). This thesis is part of the cooperation of mobile manipulators, that is to say, manipulators carried by platforms. The strategy of coordination between platforms and manipulators requires the control of the complete situation of the system. The aim of this work is to enable multiple mobile manipulators to carry a heavy load, the base can move in 2D or 3D. To master this complexity, the task can be decomposed into a set of elementary behaviors: avoidance of obstacles and collisions between robots, generation of reference trajectories, path following, load attraction. A high level of coordination between mobile manipulators is sought. In this thesis, the student will initially model this set of cooperative mobile manipulators, taking into account the important forces of interaction and contact. Then he will synthesize control laws taking into account the potential instability of the system in the presence of a heavy load. The last part of the thesis will concern the development of methods of planning and cooperation between several mobile manipulators to avoid collisions and to ensure the fulfillment of this transport task. The planned research program is: - A review of the methods of planning and control for such a system. - Proposal of a working model. -Proposal Methods of planning and simulation evaluation -Synthesis Control laws, assessment simulation. - Test prototype.