Planification de mouvements pour un robot mobile autonome tout-terrain : une approche par utilisation des modèles physiques

par Moëz Cherif

Thèse de doctorat en sciences appliquées

Sous la direction de Christian Laugier.

Soutenue en 1995

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire d'informatique fondamentale et d'intelligence artificielle (Grenoble19..-2007) (laboratoire) .

mots clés

• Sciences appliquées
• Informatique, automatique théorique, systèmes
• Robotique
• Robot mobile
• Système autonome
• Véhicule tout terrain
• Planification
• Trajectoire
• Dynamique
• Modele physique
• Robotics
• Moving robot
• Autonomous system
• Crosscountry vehicle
• Planning
• Trajectory
• Dynamics
• Physical model

Résumé

Le problème aborde dans cette thèse concerne la planification de mouvements d'un robot mobile articulé destiné à évoluer sur un terrain accidenté. Dans un tel contexte, le véhicule est soumis a diverses contraintes dépendant de la dynamique et la cinématique de son système mécanique, la géometrie du terrain et des obstacles, et les propriétés physiques des zones de contact et des interactions échangées entre les roues et le sol. La contribution de cette thèse porte sur la prise en compte de ces différents aspects et contraintes dans la résolution du problème de planification de mouvements. La solution proposée consiste à intégrer et combiner divers types de représentations avec un algorithme à deux niveaux de raisonnement complémentaires. Le premier niveau opère de manière discrète dans un sous-espace de l'espace des configurations du robot et traite de la détermination de sous-buts potentiels à atteindre par celui-ci en considérant les contraintes cinématiques et de non-collision aux obstacles. Le second niveau de raisonnement est appliqué localement et a pour rôle la validation de l'accessibilité effective des différents sous-buts par la recherche de trajectoires exécutables en présence des contraintes dynamiques et d'interactions. Cette étape est effectuée en considérant la formulation du problème de planification dans l'espace des états du robot et l'introduction de représentations spécifiques basées sur le concept des "modèles physiques".

Titre traduit

Motion planning of an autonomous all-terrain vehicle : a physical modeling approach

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