Thèse soutenue

Navigation autonome d'un drone en intérieur basée sur les images
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Auteur / Autrice : Jose juan Tellez guzman
Direction : Nicolas Marchand
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique et productique
Date : Soutenance le 26/06/2019
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Grenoble Images parole signal automatique
Jury : Président / Présidente : Michèle Rombaut
Examinateurs / Examinatrices : Pedro Castillo, Guillaume Allibert, José-Ernesto Gomez-Balderas
Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Fantoni-Coichot, Cédric Demonceaux

Mots clés

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Résumé

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Cette thèse présente la conception et la mise en œuvre pratique d’unsystème de navigation intérieure d’un Drone en utilisant un système de vision dont les données sont obtenues à partir des informations sur l'environnement acquises par une caméra embarquée sur un Drone. Les techniques récemment utilisent les systèmes mono vision, vision stéréo et SLAM. Dans cette thèse nous développons de techniques pour la mono vision, en raison de la charge utile limitée dans un Drone. Les propriétés de perspective dans le traitement d’images sont utilisées pour concevoir le système de vision embarquée qui vise à extraire des informations visuelles. Afin de réaliser la navigation au milieu d’un couloir, la matrice de rotation de la caméra est obtenue à partir de directions orthogonales extraites par des points de fuite, dont les directions définissent un environnement structuré commun. Pour commander et stabiliser notre système de type Drone, un schéma de commande à base de quaternion borné est présenté, celui stabilise l'orientation du Drone, et il est également utilisé pour commander sa direction, en fusionnant les informations visuelles et celles provenant de la centrale inertielle.Pour corroborer nos résultats, le modèle mathématique du drone, les lois de commande et le système de vision, sont simulés afin de tester la stabilité du système complet. Une fois les simulations validées, la navigation autonome d’un drone dans le monde réel a été réalisée. Finalement, nous avons fait évoluer une plateforme réelle dans un environnement virtuel, intitulé quais-virtuel.