Une methodologie pour la planification de trajectoires de robots mobiles autonomes : strategie de zones complementaires

par Enrique Gonzalez

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Francis Artigue.

Soutenue en 1997

à Evry-Val d'Essonne .

mots clés

Résumé

Cette these presente une methodologie de planification de trajectoires pour robots mobiles evoluant dans un environnement inconnu. La methode, dite strategie de zones complementaires (szc), realise la construction en ligne d'un modele topologique de l'environnement. Ce modele, representant la connexite des zones elementaires, est utilise pour resoudre les trois problemes de planification de trajectoires : le remplissage total d'une surface, l'acquisition de terrain et la planification de chemin. L'espace est modelise par un quadrillage. Les cellules libres sont balayees par la szc. La szc realise un decoupage recursif de l'espace 2d en zones elementaires connexes. Celles ci sont detectees et delimitees par des explorations ultrasonores effectuees lors du parcours du contour des zones connues. Pour assurer la couverture totale de la surface, les explorations qui permettent de detecter de nouvelles zones sont realisees a partir de la totalite de la frontiere de la superficie connue. Dans une deuxieme etape, les cellules partiellement occupees sot balayees par une strategie de contournement fin de type predictif. La stabilite et la capacite de balayage total des algorithmes ont ete demontrees. La robustesse est amelioree par l'introduction de mecanismes reactifs de validation de la coherence. La methode proposee a ete validee en simulation et avec un robot mobile de faible cout. Ce travail contribue a ouvrir la voie au developpement de robots mobiles plus autonomes et capables de rendre des services dans des activites quotidiennes.

Titre traduit

A trajectory planning methodology for autonomous mobile robots : complementary regions strategy

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