Navigation autonome sans collision pour robots mobiles nonholonomes

Collision-free autonomous navigation for nonholonomic mobile robots

• Auteur / Autrice : Olivier Lefebvre
• Direction : Florent Lamiraux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Intelligence artificielle et robotique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Robots mobiles

Mots clés libres

Systèmes nonholonomes

Évitement d'obstacles

Parking référencé sur des amers

Résumé

Cette thèse traite de la navigation autonome en environnement encombré pour des véhicules à roues soumis à des contraintes cinématiques de type nonholonome. Les applications de ces travaux sont par exemple l'automatisation de vehicules ou l'assistance au parking. Notre contribution porte sur le développement de méthodes qui réalisent certaines des fonctionnaliltés de la navigation autonome et sur l'intégration de ces différentes fonctionnalités au sein d'une architecture générique, en tenant compte des spécificités des systèmes considérés. Nous présentons une méthode d'évitement réactif d'obstacles pour systèmes nonholonomes et nous proposons une méthode de parking référencé sur des amers pour de tels systèmes. Ensuite, nous présentons une architecture générique pour l'intégration des fonctionnalités de localisation, d'évitement d'obstacles et de suivi de trajectoire. Enfin nous illustrons l'ensemble de ces travaux par des résultats expérimentaux obtenus avec plusieurs robots.

This work deals with autonomous navigation in cluttered environments for wheeled mobile robots subject to nonholonomic kinematic constraints. The potential applications of this work are for instance the development of autonomous cars and of parking assistance systems. Our contribution lies in the development of original methods to solve some of the functionalities of autonomous navigation and in their integration into a generic software architecture, while taking into account the specificities of the systems we deal with. We present an obstacle avoidance method for nonholonomic systems and we propose a landmark-based parking method for such systems. Then, we present a generic architecture for the integration of the functionalities of localisation, obstacle avoidance and trajectory following. Eventually, we illustrate this work with some experimental results obtained with several robots.