Couplage perception-locomotion pour robot quadrupède autonome

par Thomas Costis

Thèse de doctorat en Robotique

Sous la direction de Pierre Blazevic.

Soutenue en 2006

à Versailles-St Quentin en Yvelines .

mots clés

• Robots autonomes
• Robots mobiles
• Vision artificielle (robotique)
• Colorimétrie -- Fiabilité
• Reconnaissance des formes (informatique)
• Vision des couleurs
• Perception spatiale

Résumé

Les travaux décrits dans ce mémoire présentent une étude du couplage perception-locomotion applicables à des robots quadrupèdes. L'objectif principal est l'augmentation de l'autonomie du robot pour aboutir à l'adaptation de la locomotion en fonction du terrain et de son environnement. Dans une première partie nous nous intéressons à la perception visuelle du robot et particulièrement à la détection d'objets colorés à partir d'une seule caméra. Nous présentons ensuite les développements effectués pour la détection embarquée de segments dans l'environnement avec, pour objectif de repérer les traces au sol des obstacles de manière autonome. Les primitives obtenues à partir du système de vision adapté à la robotique permettent la localisation du robot, dans un premier temps relative par rapport aux lignes détectées, puis absolue dans un environnement semi-connu. La partie expérimentale utilise des plateformes robotiques quadrupèdes Sony et se concentre sur la mise en oeuvre de comportements autonomes comme le suivi d'une ligne au sol ou le positionnement du robot par rapport à un obstacle polygonal à des fins de contournement ou de franchissement.

Titre traduit

Perception driven legged robot locomotion for increased autonomy

Résumé

This thesis presents a survey of perception-driven legged locomotion for robotics use. This research focuses on increasing the autonomy of the robot so it can adapt its gait according to the ground and the environment. In the first part, we present the visual perception system including colored object detection with a single video-camera. The perception system also incorporates different line detection algorithms, in order to get polygonal maps of the obstacles on the ground. Visual primitives are then used to localise the robot in a structured environment with respect to a segment and within an absolute reference frame. The experimental part is conducted on Sony quadruped robots and aims to implement autonomous behaviours such as line following or positionning relatively to polygonal shapes to cross or avoid obstacles.