Sélection et contrôle de modes de déplacement pour un robot mobile autonome en environnements naturels

par Thierry Peynot

Thèse de doctorat en Systèmes automatiques

Sous la direction de Raja Chatila.

Soutenue en 2006

à Toulouse, INPT .

mots clés

• Modes de locomotion
• Robotique probabiliste
• Robots mobiles
• Robots -- Mouvements
• Markov, Processus de

Résumé

Le déplacement autonome d'un robot mobile en environnements naturels reste un problème délicat. Pour faire face à la grande diversité de situations que le robot peut rencontrer, il convient de doter ce dernier de plusieurs modes de déplacement complémentaires afin de réaliser le cycle perception/décision/action, ainsi que de moyens de choisir en ligne le mode le plus approprié. Dans ce cadre, cette thèse propose une mise en oeuvre d'un système de sélection de ce mode exploitant deux types de données : une observation du contexte et une surveillance du comportement du mode courant. Ce manuscrit présente donc : un formalisme probabiliste d'estimation du mode à appliquer, les modes de navigation et de locomotion exploités, une méthode de représentation qualitative du terrain, et des moniteurs surveillant le comportement des modes de déplacement utilisés. Quelques résultats expérimentaux de ces éléments intégrés sur deux robots d'extérieur sont enfin présentés et discutés.

Titre traduit

Selection and monitoring of navigation and locomotion modes for anautonomous mobile robot in natural environments

Résumé

Autonomous navigation and locomotion of a mobile robot in natural environments remain a rather open issue. In order to be able to face the large range of possible situations, it is essential to endow the robot with : several complementary navigation and locomotion modes to achieve the perception/decision/action cycle, and means to select the most appropriate mode to apply. This thesis proposes the development of such a navigation/locomotion mode selection system, based on two types of data : an observation of the context and an evaluation of the behavior of the current mode. Hence, this document introduces a probabilistic framework for the estimation of the mode to be applied, some navigation and locomotion modes used, and monitors that check the behavior of the modes used. Eventually, some experimental results obtained with those elements integrated on board two outdoor robots are presented and discussed.