Dissertations / Theses: 'Robot mobile à roues'

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SU, WEIMIN. "Controle des efforts dans un robot mobile a roues application : robot agricole." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066644.

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Abstract:

La presente these est orientee vers l'etude d'un systeme de commande en effort pour un robot mobile a roues. Ce robot est un robot mobile a quatre roues tractant un outil et travaillant sur un sol de type agricole. Les comportements du robot sont analyses dans le chapitre ii en plusieurs volets et des modeles representant ces comportements sont etablis. Le modele statique decrit le comportement statique du robot, en regime continu, face aux efforts exterieurs. Le modele cinematique analyse le mouvement du robot a partir de sa geometrie et des mouvements des roues et determine les mouvements des roues quand le mouvement du robot est connu ou suppose. Le modele dynamique analyse le comportement du robot mobile en introduisant les composantes dynamiques (par exemple l'inertie) et les variables dynamiques (les accelerations des roues, du corps du robot,). Ces modelisations permettent d'etablir des relations entre les variables operationnelles (dont certaines sont a commander) et les variables generalisees (connues ou a mesurer). L'interaction avec l'environnement conditionne les performances du robot, les modeles d'interaction roue-sol sont presentes dans le chapitre iii et parmi ces modeles, celui de asae est choisi. Dans le chapitre iv, des modeles sont resolus permettant d'etablir une relation directe entre les variables actives et les variables connues. Parmi toutes les solutions possibles, une solution optimale peut etre choisie selon le principe de distribution lineaire ou de distribution optimale. Dans le chapitre v, des algorithmes se basant sur ces lois de distributions ainsi qu'un algorithme adaptable sont proposes. Dans le chapitre vi des procedures de simulation sont developpees pour simuler les comportements et evaluer les performances du systeme de commande. Et enfin, dans le chapitre vii, la synthese des resultats obtenus est faite et des propositions d'etudes futures sont suggerees

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Lhomme-Desages, Damien. "Commande d'un robot mobile rapide à roues non directionnelles sur sol naturel." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812508.

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Abstract:

Un robot mobile se déplaçant à une vitesse élevée sur un sol naturel est soumis à des phénomènes de glissement et de dérapage. La maîtrise des déplacements à haute vitesse en environnement naturel peut devenir un enjeu important pour des applications robotiques dans l'exploration terrestre, spatiale, ou dans l'agriculture. Durant la thèse, nous avons développé un modèle d'interaction semi-empirique entre les roues et le sol, qui a été ensuite intégré à une nouvelle méthode de commande du système. L'objectif global est la conception d'une architecture de commande pour le suivi de trajectoire ou de chemin, en tenant compte de la dynamique et des glissements. Cette architecture de commande a été validée dans un environnement de simulation dynamique, dans lequel nous avons implémenté le modèle de contact. Une plateforme robotique a été construite et instrumentée afin de démontrer expérimentalement la pertinence de cette approche. En particulier, un capteur de vitesse absolue basé sur l'effet Doppler a été développé. Il est ainsi possible de mesurer le glissement des roues par rapport au sol et de le réguler. Une procédure d'estimation in situ des paramètres du modèle de contact a également été validée.

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Lhomme-Desages, Damien. "Commande d’un robot mobile rapide à roues non directionnelles sur sol naturel." Paris 6, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812508.

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Abstract:

Un robot mobile se déplaçant à une vitesse élevée sur un sol naturel est soumis à des phénomènes de glissement et de dérapage. La maîtrise des déplacements à haute vitesse en environnement naturel peut devenir un enjeu important pour des applications robotiques dans l'exploration terrestre, spatiale, ou dans l'agriculture. Durant la thèse, nous avons développé un modèle d'interaction semi-empirique entre les roues et le sol, qui a été ensuite intégré à une nouvelle méthode de commande du système. L'objectif global est la conception d'une architecture de commande pour le suivi de trajectoire ou de chemin, en tenant compte de la dynamique et des glissements. Cette architecture de commande a été validée dans un environnement de simulation dynamique, dans lequel nous avons implémenté le modèle de contact. Une plateforme robotique a été construite et instrumentée afin de démontrer expérimentalement la pertinence de cette approche. En particulier, un capteur de vitesse absolue basé sur l'effet Doppler a été développé. Il est ainsi possible de mesurer le glissement des roues par rapport au sol et de le réguler. Une procédure d'estimation in situ des paramètres du modèle de contact a également été validée.

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Clavien, Lionel. "Conception et réalisation d'un contrôleur d'exécution pour un robot mobile à roues omnidirectionnel et non holonome." Thèse, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11622.

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Abstract:

Les robots dits « de service » doivent cohabiter avec des humains dans la vie de tous les jours. Ils sont ainsi confrontés à des environnements dynamiques qui ne leur sont pas spéciﬁquement adaptés. Aﬁn de pouvoir y évoluer eﬃcacement, ils doivent posséder, entre autres, une base capable d’une grande mobilité. Les bases mobiles omnidirectionnelles utilisant des roues conventionnelles orientables (RCO) présentent un bon compromis entre mobilité et complexité mécanique. Possédant généralement plus d’actionneurs que de degrés de liberté, elles nécessitent cependant une coordination rigoureuse de leurs actionneurs aﬁn de garantir un mouvement précis et sécuritaire. La coordination des actionneurs est le rôle du contrôleur d’exécution. Une coordination basée sur le concept du mouvement du châssis autour de son centre instantané de rotation (CIR) est une méthode connue. Cependant, les paramétrisations communément utilisées pour décrire la position du CIR sont toutes entachées de singularités propres, ce qui nuit à la conception d’un contrôleur d’exécution efficace. De plus, la plupart des contrôleurs d’exécution présentés dans la littérature ne sont pas adaptés à l’utilisation de RCO qui possèdent un couplage mécanique entre direction et propulsion (dénommées roues AZIMUT), qui permettent par exemple de ressentir des forces qui seraient appliquées extérieurement sur la base. Enﬁn, ces contrôleurs d’exécution ne peuvent pas gérer de façon aisée les contraintes de position, vitesse et accélération imposées par les actionneurs. Cette thèse adresse le problème du contrôle d’exécution pour AZIMUT-3, une base mobile omnidirectionnelle non holonome utilisant des roues AZIMUT. Un nouvel espace de conﬁguration pour le mouvement du châssis ainsi qu’une paramétrisation de celui-ci ne possédant aucune singularité propre sont tout d’abord proposés. Aﬁn de garantir la coordination des roues, le contrôle se fait explicitement dans cet espace de conﬁguration, et les modèles cinématiques établis pour le robot permettent de passer de l’espace de conﬁguration du mouvement du châssis à celui du mouvement des actionneurs et réciproquement. Le contrôle ne se faisant pas dans l’espace de conﬁguration du mouvement des actionneurs, il est nécessaire d’estimer le mouvement du châssis à partir des données fournies par les actionneurs. Un nouvel algorithme itératif d’estimation de la position du CIR est ainsi proposé. Le contrôleur d’exécution conçu sur la base de ces éléments permet de respecter les contraintes en position, vitesse et accélération des actionneurs et de gérer le couplage propre aux roues AZIMUT. Il permet aussi de gérer les singularités structurelles inhérentes aux robots mobiles utilisant des RCO. Les résultats de tests effectués avec AZIMUT-3 démontrent les performances du contrôleur d’exécution conçu en termes de respect des contraintes, de précision odométrique et de vitesse d’exécution de commande. L’extension du modèle cinématique et du contrôleur d’exécution à tous les robots mobiles omnidirectionnels non holonomes utilisant des RCO est aussi discutée.

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Aragones, Julien. "Commande et évaluation des performances d'un robot omnidirectionnel à roues." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20113.

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Cariou, Christophe. "Contribution à la commande de robot mobile poly-articulé à roues sur sol naturel : application à la conduite autonome des engins agricoles." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00720208.

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Abstract:

L'agriculture est un secteur d'activité qui est confronté aujourd'hui à des objectifs d'accroissement de productivité pour subvenir aux besoins alimentaires de la population mondiale en pleine explosion démographique. Cependant, cette activité sollicite fortement les biens environnementaux tels que l'eau et le sol, et des solutions sont aujourd'hui recherchées pour limiter l'incidence des pratiques agricoles sur l'environnement. Les systèmes de guidage des véhicules agricoles font partie de ces nouvelles technologies qui contribuent à cet objectif, en offrant la possibilité d'assurer la précision du suivi des trajectoires dans les parcelles, et de favoriser ainsi l'efficacité et la qualité du travail agronomique réalisé. Des fonctionnalités essentielles font néanmoins aujourd'hui défaut à ces systèmes. Citons la capacité à compenser la marche en crabe du véhicule sur les terrains glissants en pente, la capacité à contrôler les trajectoires des outils agricoles traînés, et la capacité à effectuer certaines manoeuvres en zone de fourrière. Ce travail de thèse aborde l'ensemble de ces problématiques au travers l'étude de la commande en milieu naturel de robot mobile poly-articulé à roues (RMPA), composé d'un véhicule " tracteur " à deux trains directeurs associé à n remorques passives à attache déportée. Une modélisation cinématique étendue est d'abord adoptée pour tenir compte des effets induits par les faibles conditions d'adhérence sur le comportement global du RMPA. Les variables de glissement introduites sur chacun des trains directeurs et roulants sont estimées à l'aide d'un observateur bâti à la manière d'une loi de commande. La trajectoire de référence à suivre gamma est quant à elle préalablement apprise ou construite à l'aide de primitives élémentaires et d'arcs de clothoïdes pour générer les manoeuvres de demi-tour. En premier lieu, les deux trains directeurs du RMPA sont exploités pour contrôler avec précision non seulement l'écart latéral mais également l'écart angulaire du véhicule " tracteur " par rapport à gamma : la commande du train directeur avant est basée sur la transformation du modèle en un système chaîné, conduisant à un découplage exact des performances latérales et longitudinales, puis sur des techniques de linéarisation exacte pour assurer la régulation latérale. La commande du train directeur arrière se base sur la dynamique de l'écart angulaire pour compenser les glissements et asservir cet écart sur le point de fonctionnement choisi. En second lieu, ces commandes sont étendues pour asservir latéralement la ieme remorque du RMPA le long de gamma : une approche en cascade est utilisée pour traduire une commande virtuelle de la ieme remorque en terme de commande du train directeur avant du véhicule " tracteur ". La commande longitudinale du RMPA est quant à elle basée sur une stratégie de commande prédictive à modèle interne, afin de suivre avec précision le profil de vitesse associé à gamma. De nombreuses expérimentations en conditions réelles, effectuées sur un RMPA composé d'un véhicule " tracteur " à deux trains directeurs et d'une remorque passive à attache déportée, viennent valider les différentes approches présentées dans ce mémoire et permettent d'apprécier les performances des lois de commande proposées.

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Pierre, Jarrault. "Optimisation des capacités de franchissement des robots mobiles hybrides "roues-pattes"." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00867306.

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Abstract:

On considère qu'un robot est en mesure de franchir un obstacle s'il est capable, pour chaque configuration géométrique des contacts rencontrée durant le franchissement, d'équilibrer les actions extérieures qu'il subit tout en préservant l'adhérence des contacts. Notre approche consiste à optimiser la répartition des efforts de contact afin de maximiser un critère qualifiant la performance du franchissement. Pour cela, nous mettons à profit deux caractéristiques des robots poly-articulés. D'une part, la redondance d'actionnement permet l'application de forces internes modifiant la répartition des efforts entre les différents points de contact. D'autre part, la redondance cinématique permet de changer la position du point d'application des forces de gravité en déplaçant le centre de masse relativement à la position des contacts, modifiant ainsi l'espace des solutions au problème de distribution des forces. Le critère utilisé qualifie la robustesse du franchissement vis-à-vis des incertitudes de la commande en efforts. Elle est choisie à partir d'une analyse comparative des différents critères utilisés dans le domaine de la préhension dextre. L'algorithme de commande que nous développons permet le contrôle simultané des mouvements du robot et des efforts aux contact. Il est d'abord validé par une série de simulations dynamiques puis vérifié sur le prototype de robot hybride HyLoS 2. Ce robot à 4 "roues-pattes" possède 16 ddl et est en mesure de franchir un obstacle représenté par une pente de 60\char6 ayant une hauteur de 19 cm alors que le rayon de ses roues est de 7 cm.

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Thuilot, Benoît. "Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles à roues." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1995. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00838914.

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Abstract:

Cette thèse adresse le problème suivant soit un robot mobile à roues equipé de capteurs, supposés parfaits, renvoyant en temps réel sa localisation. Notre objectif est de construire des lois de commande permettant à autonome. Nous avons dans un premier temps supposé que les roues roulent sans glisser sur le sol. Ceci est réaliste à vitesse modérée et sur des terrains de bonne adhérence. Les possibilités d'évolution des robots étant alors contraintes, ces systèmes sont clairement non-holonomes. Leur modélisation est détaillée. Elle montre que, dans l'optique de la synthèse de lois de commande, l'ensemble des robots mobiles à roues constitue 5 classes d'équivalence. La poursuite d'une trajectoire mobile et la stabilisation sur une configuration de repos sont, pour les systèmes non-holonomes, 2 problèmes distincts. Les solutions classiques peuvent être utilisées pour 4 classes de robots. Celle regroupant les robots équipés de plu sieurs roues commandées en orientation et en rotation présente une difficulté: le modèle de ces systèmes comporte des singularités. Nous avons construit, pour la poursuite, des lois de linéarisation par bouclage d'état dynamique, et pour la stabilisation, des lois de bouclage de l'état et du temps, qui garantissent que ces robots ne passent pas par leurs singularités. Enfin, pour la poursuite de trajectoires mobiles se terminant par une configuration de repos, nous avons proposé un schéma de commande hybride exploitant ces lois. Indépendamment, nous avons aussi analysé le taux de convergence de bouclages de l'état et du temps. Afin d'aborder la commande de robots à des vitesses élevées et/ou avec une mauvaise adhérence, nous avons dans un second temps relâché l'hypothèse de non-glissement. Une seconde modélisation, exploitant la description du contact d'un pneumatique avec le sol, est proposée. Celle-ci étant indéfinie à vitesse nulle, seule la poursuite d'une trajectoire mobile est envisagée. Nous avons proposé des lois de linéarisation partielle par bouclage d'état statique, et un schéma adaptatif afin qu'elles soient robustes pour les conditions d'adhérence.

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FOULON, GILLES. "Generation de mouvements coordonnes pour un ensemble constitue d'une plateforme mobile a roues et d'un bras manipulateur." Toulouse, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAT0026.

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Abstract:

Les recherches qui ont ete menees dans le cadre de cette these portent sur le probleme de l'execution de taches complexes par coordination des deplacements d'une plateforme mobile non holonome et d'un bras manipulateur constituant un systeme mecanique appele manipulateur mobile. Le but dans un premier temps est de donner des definitions claires et precises a certaines notions telles que les configurations regulieres et singulieres, les redondances geometriques ou differentielles et les degres de liberte et de mobilite, afin d'etablir correctement les modeles de transformation entre espaces qui sont a la base des methodes de synthese de ces deplacements coordonnes. Nous presentons ensuite les differents types de taches realisables par le systeme mecanique. Nous en deduisons alors un planificateur generalise global de trajectoires applicable a un certain type de tache. Dans un second temps, nous nous interessons a la notion d'evolution temporelle du manipulateur mobile. Nous presentons deux methodes de suivi de mouvements operationnels decrivant les trajectoires planifiees. La premiere methode est basee sur la formulation d'equations additionnelles et la seconde methode consiste en la minimisation d'un critere adequat. Enfin, nous appliquons ces deux methodes a un systeme experimental a huit degres de mobilite et presentons les resultats obtenus.

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Lucet, Éric. "Contribution à la commande dynamique des robots mobiles rapides à roues sur sols glissants." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00642620.

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Abstract:

Les problématiques de recherche abordées dans le cadre de cette thèse sont la localisation et la commande dynamique des robots mobiles à roues lors de leur évolution à grande vitesse en environnements extérieurs. Pour la localisation, nous proposons un filtre de Kalman étendu qui permet d'estimer la position et l'orientation du véhicule dans le plan du lacet en tenant compte des temps de latence lors de la réception de mesures GPS, et vérifie leur pertinence. Ce filtre a été simulé et validé lors de phases expérimentales. Une loi de commande en suivi de chemin, assurant la régulation de l'angle de lacet et de la vitesse d'avance est développée en utilisant les techniques de commande de type mode glissant. Une implémentation de cette loi de commande a été réalisée sur deux types de robots mobiles à quatre roues et à six roues. La seconde commande présentée consiste à moduler les couples appliqués sur chacune des quatre roues d'un véhicule à roues avants directionnelles en s'appuyant sur une analyse de son comportement dynamique pour une compensation des erreurs en vitesse de lacet. Cet algorithme, validé expérimentalement, a ensuite été complété en y intégrant le modèle dynamique d'un robot composé d'un nombre quelconque de roues directionnelles. Enfin, nous étudions le phénomène de dérapage en vue de l'utiliser pour l'optimisation temporelle d'un suivi de chemin.

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Peng, Zhaoxia. "Contribution à la Commande d’un Groupe de Robots Mobiles Non-holonomes à Roues." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2013. http://www.theses.fr/2013ECLI0006.

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Abstract:

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la commande d’un système multi agents/ multi véhicules. Cette thèse traite en particulier le cas de la commande d’un système multi-robots mobiles non-holonomes. L'objectif est de concevoir des lois de commandes appropriées pour chaque robot de sorte que l’ensemble des robots puisse exécuter des tâches spécifiques, de suivre des trajectoires désirées tout en maintenant des configurations géométriques souhaitées. L’approche leadeur-suiveur pour la commande d’un groupe de robots mobiles non-holonomes est étudiée en intégrant la technologie backstepping, avec une approche basée sur les neurodynamiques bioinspirées. Le problème de commande distribuée d’un système multi robots sur le consensus est également étudié. Des lois de commandes cinématiques distribuées sont développés afin de garantir au système multi-robots la convergence exponentielle vers une configuration géométrique souhaitée. Afin de tenir compte de la dynamique des paramètres inconnus, des commandes adaptatives de couple sont développés pour que le système multi-robots puisse converger asymptotiquement vers le modèle géométrique souhaité. Lorsque la dynamique est inconnue, des commandes à base de réseaux de neurones sont proposées
This work is based on the multi-agent system / multi-vehicles. This thesis especially focuses on formation control of multiple nonholonomic mobile robots. The objective is to design suitable controllers for each robot according to different control tasks and different constraint conditions, such that a group of mobile robots can form and maintain a desired geomantic pattern and follow a desired trajectory. The leader-follower formation control for multiple nonholonomic mobile robots is investigated under the backstepping technology, and we incorporate a bioinspired neurodynamics scheme in the robot controllers, which can solve the impractical velocity jumps problem. The distributed formation control problem using consensus-based approach is also investigated. Distributed kinematic controllers are developed, which guarantee that the multi-robots can at least exponentially converge to the desired geometric pattern under the assumption of "perfect velocity tracking". However, in practice, "perfect velocity tracking" doesn’t hold and the dynamics of robots should not be ignored. Next, in consideration of the dynamics of robot with unknown parameters, adaptive torque controllers are developed such that the multi-robots can asymptotically converge to the desired geometric pattern under the proposed distributed kinematic controllers. Furthermore, When the partial knowledge of dynamics is available, an asymptotically stable torque controller has been proposed by using robust adaptive control techniques. When the dynamics of robot is unknown, the neural network controllers with the robust adaptive term are proposed to guarantee robust velocity tracking

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Besseron, Guillaume. "Contrôle de la stabilité des systèmes locomoteurs à haute mobilité évoluant sur des terrains accidentés." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066545.

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Abstract:

Les recherches présentées dans ce mémoire portent sur l'amélioration des capacités de locomotion de systèmes mobiles autonomes en milieux naturels. Dans le cadre de ces travaux, un système de locomotion adaptatif bénéficiant d'une structure cinématique redondante hybride roue-patte a été conçu et réalisé permettant de répondre à cette problématique. Ce type de mécanisme dispose en effet de capacités intrinsèques d'adaptation aux variations géométriques des terrains extérieurs qui lui permettent d'y répondre efficacement. Outre ces capacités cinématiques d'adaptation, la notion d'autonomie est également liée à la dépendance énergétique de ces systèmes. Or l'actionnement des mobilités internes pour la reconfiguration du véhicule lors de son évolution sur un terrain accidenté nécessite un apport non négligeable d'énergie. Dans cette optique, une commande de gestion de posture cherchant à limiter les phases de reconfigurations du robot a été mise en place. Celle-ci s'attache à modifier l'état postural du système seulement lorsque son intégrité, en l'occurrence sa stabilité, est mise en péril. Une loi de commande originale de gestion de la posture s'appuyant sur une mesure de stabilité dynamique du robot conduit à ce type de comportement grâce à l'utilisation des champs de potentiels. Cette commande des déplacements du robot s'appuie sur l'inversion de son modèle cinématique à partir duquel un découplage des termes de posture et de trajectoire est réalisé assurant simultanément le suivi de chemin et la modification éventuelle de son état postural. La reconfiguration de la posture du robot intervient alors lorsque la mesure de la stabilité atteint une valeur critique déterminée comme telle. Ce principe de commande est validé et montre son intérêt à travers des simulations numériques au cours desquelles le comportement dynamique du robot en évolution sur un terrain naturel quelconque a été modélisé
The research presented in this report deals with the improvement of the autonomous mobile robots locomotion capacities on natural terrains. In this work, an adaptive locomotion system with a redundant wheel-legged hybrid kinematic structure was designed and realized. Indeed, this kind of mechanism has the capacities to adapt itself to uneven grounds. The autonomy of the robot is linked to both its kinematics capacities of adaptation and to its energetic dependence. When the vehicle reconfigurates itself, while moving on an uneven field, a big amount of energy is needed by its internal mobilities. That is why, a posture control aiming at minimizing the number of reconfigurations of the robot has been developed. The goal is to modify the posture of th erobot only when its integrity, i. E. Its stability is jeopardized. The use of a posture control command law based on the potential fields allow to obtain the wanted behaviour of the robot. The command of the movements of the robot relies on the inverse of the differential kinematic model. In this model, the different terms are split, ensuring so both the trajectory and the change of the posture of th erobot. The robot reconfigurates itself when its stability reached a pre-determined value. The principle of this control is validated through numeric simulations representing the dynamic behavoiur of the robot moving on a natural terrain

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Allouche, Benyamine. "Modélisation et commande des robots : nouvelles approches basées sur les modèles Takagi-Sugeno." Thesis, Valenciennes, 2016. http://www.theses.fr/2016VALE0021/document.

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Abstract:

Chaque année, plus de 5 millions de personne à travers le monde deviennent hémiplégiques suite à un accident vasculaire cérébral. Ce soudain déficit neurologique conduit bien souvent à une perte partielle ou totale de la station debout et/ou à la perte de la capacité de déambulation. Dans l’optique de proposer de nouvelles solutions d’assistance situées entre le fauteuil roulant et le déambulateur, cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR TECSAN VHIPOD « véhicule individuel de transport en station debout auto-équilibrée pour personnes handicapées avec aide à la verticalisation ». Dans ce contexte, ces travaux de recherche apportent des éléments de réponse à deux problématiques fondamentales du projet : l’assistance au passage assis-debout (PAD) des personnes hémiplégiques et le déplacement à l’aide d’un véhicule auto-équilibré à deux roues. Ces problématiques sont abordées du point de vue de la robotique avec comme question centrale : peut-on utiliser l’approche Takagi-Sugeno (TS) pour la synthèse d’une commande ? Dans un premier temps, la problématique de mobilité des personnes handicapées a été traitée sur la base d’une solution de type gyropode. Des lois de commande basées sur les approches TS standard et descripteur ont été proposées afin d’étudier la stabilisation des gyropodes dans des situations particulières telles que le déplacement sur un terrain en pente ou le franchissement de petites marches. Les résultats obtenus ont non seulement permis d’aboutir à un concept potentiellement capable de franchir des obstacles, mais ils ont également permis de souligner la principale difficulté liée à l’applicabilité de l’approche TS en raison du conservatisme des conditions LMIs (inégalités matricielles linéaires). Dans un second temps, un banc d’assistance au PAD à architecture parallèle a été conçu. Ce type de manipulateur constitué de multiples boucles cinématiques présente un modèle dynamique très complexe (habituellement donné sous forme d’équations différentielles ordinaires). L’application de lois de commande basées sur l’approche TS est souvent vouée à l’échec compte tenu du grand nombre de non-linéarités dans le modèle. Afin de remédier à ce problème, une nouvelle approche de modélisation a été proposée. À partir d’un jeu de coordonnées bien particulier, le principe des puissances virtuelles est utilisé pour générer un modèle dynamique sous forme d’équations algébro-différentielles (DAEs). Cette approche permet d’aboutir à un modèle quasi-LPV où les seuls paramètres variants représentent les multiplicateurs de Lagrange issus de la modélisation DAE. Les résultats obtenus ont été validés en simulation sur un robot parallèle à 2 degrés de liberté (ddl) puis sur un robot parallèle à 3 ddl développé pour l’assistance au PAD
Every year more than 5 million people worldwide become hemiplegic as a direct consequence of stroke. This neurological deficiency, often leads to a partial or a total loss of standing up abilities and /or ambulation skills. In order to propose new supporting solutions lying between the wheelchair and the walker, this thesis comes within the ANR TECSAN project named VHIPOD “self-balanced transporter for disabled persons with sit-to-stand function”. In this context, this research provides some answers for two key issues of the project : the sit-to-stand assistance (STS) of hemiplegic people and their mobility through a two wheeled self-balanced solution. These issues are addressed from a robotic point of view while focusing on a key question : are we able to extend the use of Takagi-Sugeno approach (TS) to the control of complex systems ? Firstly, the issue of mobility of disabled persons was treated on the basis of a self-balanced solution. Control laws based on the standard and descriptor TS approaches have been proposed for the stabilization of gyropod in particular situations such as moving along a slope or crossing small steps. The results have led to the design a two-wheeled transporter which is potentially able to deal with the steps. On the other hand, these results have also highlighted the main challenge related to the use of TS approach such as the conservatisms of the LMIs constraints (Linear Matrix Inequalities). In a second time, a test bench for the STS assistance based on parallel kinematic manipulator (PKM) was designed. This kind of manipulator characterized by several closed kinematic chains often presents a complex dynamical model (given as a set of ordinary differential equations, ODEs). The application of control laws based on the TS approach is often doomed to failure given the large number of non-linear terms in the model. To overcome this problem, a new modeling approach was proposed. From a particular set of coordinates, the principle of virtual power was used to generate a dynamical model based on the differential algebraic equations (DAEs). This approach leads to a quasi-LPV model where the only varying parameters are the Lagrange multipliers derived from the constraint equations of the DAE model. The results were validated on simulation through a 2-DOF (degrees of freedom) parallel robot (Biglide) and a 3-DOF manipulator (Triglide) designed for the STS assistance

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Sert, Hugues. "De l’utilisation de l’algèbre différentielle pour la localisation et la navigation de robots mobiles autonomes." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2013. http://www.theses.fr/2013ECLI0002/document.

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Abstract:

Ce travail étudie l'apport de l'algèbre différentielle à deux problématiques principales de la robotique mobile à roues, la localisation et la navigation. La première problématique consiste à être capable de dire où le robot se situe dans son environnement. Nous supposons ici que nous possédons un certain nombre de points d'intérêt de l'espace dont les coordonnées dans cette espace sont connues. En fonction du nombre de points d'intérêt, il est possible ou non de localiser le robot. Cette notion de localisabilité est définie et étudiée dans le cadre algébrique. Nous montrons que ce cadre d'étude est plus intéressant que le cadre géométrique en ce sens que non seulement il permet l'étude de la localisabilité mais en plus il permet de construire des estimateurs d'états permettant de reconstruire la posture du robot. Cette étude est effectuée dans cinq cas d'études pour quatre des cinq classes de robots mobiles à roues. La deuxième problématique étudiée est celle de la navigation d'une flottille décentralisée de robots dans un environnement complexe. Ce travail présente une architecture pouvant être utilisée dans une large classe de problème et bénéficiant des avantages des approches discrètes et des approches continues. En effet, à haut niveau, un bloc stratégie spécifie l'objectif, les contraintes et leurs paramètres ainsi que la fonction coût utilisée, à bas niveau, une trajectoire est calculée afin de minimiser la fonction coût en respectant l'objectif et les contraintes du problème. Cette minimisation est faite sur un horizon glissant de manière à pouvoir prendre en compte des modifications de l'environnement ou de la mission en cours de navigation
This work investigates the contribution of differential algebra to two main issues of wheel mobile robotics, localization and navigation. The first issue is to be able to tell where the robot is in its environment. We assume that we have a number of landmarks in space whose coordinates are known in this area. Depending on the number of landmarks, it is possible or not to localize the robot. This notion of localizability is defined and studied in the algebraic framework. We show that this framework is more interesting than the geometric framework in the sense that it not only allows the study of localizability, but it also allows us to construct estimators states to reconstruct the posture of the robot. This study was conducted in five cases study for four of the five classes of wheeled mobile robots. The second problem studied is that of a robot decentralized swarm navigation in a complex environment. This work presents an architecture that can be used in a wide class of problems and enjoying the benefits of discrete approaches and continuous approaches. Indeed, high-level block strategy specifies the goal, constraints and parameters as well as the cost function, a low-level block is used to compute a trajectory that minimize the cost function in accordance with the objective and the problem constraints. This minimization is done on a sliding window so it is possible to take changes in the environment or mission during navigation into account

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Braconnier, Jean-Baptiste. "Maintien de l'intégrité de robots mobiles en milieux naturels." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22667/document.

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Abstract:

La problématique étudiée dans cette thèse concerne le maintien de l’intégrité de robots mobiles en milieux naturels. L’objectif est de fournir des lois de commande permettant de garantir l’intégrité d’un véhicule lors de déplacements autonomes en milieux naturels à vitesse élevée (5 à 7 m.s -1 ) et plus particulièrement dans le cadre de l’agriculture de précision. L’intégrité s’entend ici au sens large. En effet, l’asservissement des déplacements d’un robot mobile peut générer des consignes nuisant à son intégrité physique, ou à la réalisation de sa tâche (renversement, tête-à-queue, stabilité des commandes, maintien de la précision, etc.). De plus, le déplacement en milieux naturels amène des problématiques liées notamment à des conditions d’adhérence variables et relativement faibles (d’autant plus que la vitesse du véhicule est élevée), ce qui se traduit par de forts glissements des roues sur le sol, ou encore à des géométries de terrains non traversables par le robot. Aussi, cette thèse vise à déterminer en temps réel l’espace de stabilité en terme de commandes admissibles permettant de modérer les actions du robot. Après une présentation des modélisations existantes, et des observateurs permettant l’exploitation de ces modélisations pour la mise en place de loi de commande prédictive en braquage pour le suivi de trajectoire, une nouvelle méthode d’estimation des glissements basé sur une observation cinématique est proposée. Celle-ci permet de répondre aux problématiques de vitesse variable (et notamment du passage de la vitesse par des valeurs nulles) du véhicule et d’observation lors d’un déplacement sans trajectoire de référence. Ce nouvel observateur est primordial pour la suite des développements de cette thèse, puisque la suite des travaux s’intéresse à la modulation de la vitesse du véhicule. Ainsi, dans la suite des travaux, deux lois de commande prédictives agissant sur la vitesse du véhicule ont été mises en place. La première apporte une solution à la problématique de la saturation des actionneurs en braquage, lorsque la vitesse ou les glissements rendent la trajectoire à suivre inadmissible vis-à-vis des capacités physiques du véhicule. La deuxième répond à la problématique de la garantie de la précision du suivi de trajectoire (maintien du véhicule dans un couloir de déplacement). Dans les deux cas la stratégie de commande est similaire : on prédit l’état futur du véhicule en fonction de ses conditions d’évolution actuelle et de conditions d’évolutions futures simulées (obtenues grâce à la simulation de l’évolution d’un modèle dynamique du véhicule) afin de déterminer la valeur de la vitesse optimale pour que les variables cibles (dans un cas la valeur du braquage et dans l’autre l’écart à la trajectoire) respectent les conditions imposées (non-dépassement d’une valeur cible). Les résultats présentés dans ce mémoire ont été réalisés soit en simulations, soit en conditions réelles sur des plateformes robotiques. Il en découle que les algorithmes proposés permettent dans un cas de réduire la vitesse du véhicule pour éviter la saturation du braquage et donc les phénomènes de sur et sous virage qui en découlerait et donc permet de conserver la commandabilité du véhicule. Et dans l’autre cas de garantir que l’écart à la trajectoire reste sous une valeur cible
This thesis focused on the issue of the preseving of the integrity of mobile robots in off-road conditions. The objective is to provide control laws to guarantee the integrity of a vehicle during autonomous displacements in natural environments at high speed (5 to 7 m.s -1 ) and more particularly in The framework of precision farming. Integrity is here understood in the broad sense. Indeed, control of the movements of a mobile robot can generate orders that affect its physical integrity, or restrains the achievement of its task (rollover, spin, control stability, maintaining accuracy , etc.). Moreover, displacement in natural environments leads to problems linked in particular to relatively variable and relatively low adhesion conditions (especially since the speed of the vehicle is high), which results in strong sliding of wheels on the ground, or to ground geometries that can not be crossed by the robot. This thesis aims to determine in real time the stability space in terms of permissible controls allowing to moderate the actions of the robot. After a presentation of the existing modelings and observers that allow the use of these modelizations for the implementation of predictive control law for trajectory tracking, a new method of estimation of side-slip angles based on a kinematic observation is proposed. It permit to address the problem of variable speed of the vehicle (and in particular the case of zero values) and also to allow the observation during a displacement without reference trajectory. This new observer is essential for the further development of this thesis, since the rest of the work is concerned with the modulation of the speed of the vehicle. So, in the further work, two predictive control laws acting on the speed of the vehicle have been set up. The first one provides a solution to the problem of the saturation of steering actuators, when the speed or side-slip angles make the trajectory inadmissible to follow with respect to the physical capacities of the vehicle. The second one adress the problem of guaranteeing the accuracy of trajectory tracking (keeping the vehicle in a corridor of displacement). In both cases, the control strategy is similar: the future state of the vehicle is predicted according to the current conditions of evolution and the simulated one for the future evolution (obtained by simulating the evolution of dynamics models of the vehicle) in order to determine the value of the optimum speed so that the target variables (in one case the value of the steering and in the other the lateral deviation from the trajectory) comply with the imposed conditions (not exceeding a target value). The results presented in this thesis were realized either in simulations or in real conditions on robotic platforms. It follows that the proposed algorithms make it possible : in one case to reduce the speed of the vehicle in order to avoid the saturation of the steering actuator and therefore the resulting over and under steering phenomena and thus make it possible to preserve the vehicle’s controllability. And in the other case, to ensure that the lateral deviation from the trajectory remains below a target value

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Guillet, Audrey. "Commande locale décentralisée de robots mobiles en formation en milieu naturel." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2015. http://www.theses.fr/2015CLF22609/document.

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Abstract:

La problématique étudiée dans cette thèse concerne le guidage en formation d’une flotte de robots mobiles en environnement naturel. L’objectif poursuivi par les robots est de suivre une trajectoire connue (totalement ou partiellement) en se coordonnant avec les autres robots pour maintenir une formation décrite comme un ensemble de distances désirées entre les véhicules. Le contexte d’évolution en environnement naturel doit être pris en compte par les effets qu’il induit sur le déplacement des robots. En effet, les conditions d’adhérence sont variables et créent des glissements significatifs des roues sur le sol. Ces glissements n’étant pas directement mesurables, un observateur est mis en place, permettant d’obtenir une estimation de leur valeur. Les glissements sont alors intégrés au modèle d’évolution, décrivant ainsi un modèle cinématique étendu. En s’appuyant sur ce modèle, des lois de commande adaptatives sur l’angle de braquage et la vitesse d’avance d’un robot sont alors conçues indépendamment, asservissant respectivement son écart latéral à la trajectoire et l’interdistance curviligne de ce robot à une cible. Dans un second temps, ces lois de commande sont enrichies par un algorithme prédictif, permettant de prendre en compte le comportement de réponse des actionneurs et ainsi d’éviter les erreurs conséquentes aux retards de la réponse du système aux commandes. À partir de la loi de commande élémentaire en vitesse permettant d’assurer un asservissement précis d’un robot par rapport à une cible, une stratégie de commande globale au niveau de la flotte est établie. Celle-ci décline l’objectif de maintien de la formation en consigne d’asservissement désiré pour chaque robot. La stratégie de commande bidirectionnelle conçue stipule que chaque robot définit deux cibles que sont le robot immédiatement précédent et le robot immédiatement suivant dans la formation. La commande de vitesse de chaque robot de la formation est obtenue par une combinaison linéaire des vitesses calculées par la commande élémentaire par rapport à chacune des cibles. L’utilisation de coefficients de combinaison constants au sein de la flotte permet de prouver la stabilité de la commande en formation, puis la définition de coefficients variables est envisagée pour adapter en temps réel le comportement de la flotte. La formation peut en effet être amenée à évoluer, notamment en fonction des impératifs de sécurisation des véhicules. Pour répondre à ce besoin, chaque robot estime en temps réel une distance d’arrêt minimale en cas d’urgence et des trajectoires d’urgence pour l’évitement du robot précédent. D’après la configuration de la formation et les comportements d’urgence calculés, les distances désirées au sein de la flotte peuvent alors être modifiées en ligne afin de décrire une configuration sûre de la formation
This thesis focuses on the issue of the control of a formation of wheeled mobile robots travelling in off-road conditions. The goal of the application is to follow a reference trajectory (entirely or partially) known beforehand. Each robot of the fleet has to track this trajectory while coordinating its motion with the other robots in order to maintain a formation described as a set of desired distances between vehicles. The off-road context has to be considered thoroughly as it creates perturbations in the motion of the robots. The contact of the tire on an irregular and slippery ground induces significant slipping and skidding. These phenomena are hardly measurable with direct sensors, therefore an observer is set up in order to get an estimation of their value. The skidding effect is included in the evolution of each robot as a side-slip angle, thus creating an extended kinematic model of evolution. From this model, adaptive control laws on steering angle and velocity for each robot are designed independently. These permit to control respectively the lateral distance to the trajectory and the curvilinear interdistance of the robot to a target. Predictive control techniques lead then to extend these control laws in order to account for the actuators behavior so that positioning errors due to the delay of the robot response to the commands are cancelled. The elementary control law on the velocity control ensures an accurate longitudinal positioning of a robot with respect to a target. It serves as a base for a global fleet control strategy which declines the overall formation maintaining goal in local positioning objective for each robot. A bidirectionnal control strategy is designed, in which each robot defines 2 targets, the immediate preceding and following robot in the fleet. The velocity control of a robot is finally defined as a linear combination of the two velocity commands obtained by the elementary control law for each target. The linear combination parameters are investigated, first defining constant parameters for which the stability of the formation is proved through Lyapunov techniques, then considering the effect of variable coefficients in order to adapt in real time the overall behavior of the formation. The formation configuration can indeed be prone to evolve, for application purposes and to guarantee the security of the robots. To fulfill this latter requirement, each robot of the fleet estimates in real time a minimal stopping distance in case of emergency and two avoidance trajectories to get around the preceding vehicle if this one suddenly stops. Given the initial configuration of the formation and the emergency behaviors calculated, the desired distances between the robots can be adapted so that the new configuration thus described ensures the security of each and every robot of the formation against potential collisions

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Padois, Vincent Chiron Pascale Fourquet Jean-Yves. "Enchaînements dynamiques de tâches pour des manipulateurs mobiles à roues." Toulouse : INP Toulouse, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000339.

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Lafaye, Jory. "Commande des mouvements et de l'équilibre d'un robot humanoïde à roues omnidirectionnelles." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT052/document.

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Abstract:

La problématique traitée dans cette thèse concerne la commande et l'équilibre des robots humanoïdes disposant d'une base mobile à roues omnidirectionnelles. Les méthodes développées visent à atteindre de hautes performances dynamiques pour ce type de robot, tout en assurant stabilité et équilibre. Les robots humanoïdes ont en général un centre de masse relativement haut en comparaison avec leur surface de contact avec le sol. Ainsi, la moindre accélération des corps du robot induit une large variation de la répartition des forces de contact avec le sol. Si celles-ci ne sont pas correctement contrôlées, alors le robot peut tomber. De plus, le robot disposant d'une base mobile à roues, une perturbation peut l'amener aisément à basculer sur deux roues. Enfin, un intérêt particulier a été apporté à la réalisation d'une commande temps-réel implémentée sur le système embarqué du robot. Cela implique principalement des contraintes concernant le temps de calcul de la loi de commande. Afin de répondre à ces problèmes, deux modèles linéaires du robot ont été réalisés. Le premier permet de modéliser la dynamique du robot lorsque celui-ci possède toutes ses roues en contact avec le sol. Le second permet de modéliser la dynamique du robot lorsque celui-ci bascule sur deux de ses roues. Ces modèles ont été réalisés en prenant en compte la répartition massique du robot. Ainsi, il a été judicieux de le modéliser comme un système à deux masses ponctuelles, pouvant se déplacer sur un plan parallèle au sol. La première correspond au centre de masse de la base mobile, la seconde à celui du reste du robot. Ces modèles sont ensuite utilisés au sein de deux commandes prédictives, permettant de prendre en compte à chaque instant les contraintes dynamiques ainsi que le comportement du robot dans le futur. La première commande permet de contrôler les déplacements du robot lorsque celui-ci possède toutes ses roues en contact avec le sol, lui assurant de ne pas basculer. La seconde permet au robot de se rattraper d'une situation où une perturbation l'amène à basculer, afin de ramener toutes ses roues en contact avec le sol. Aussi, un superviseur disposant d'une machine à état à été réalisé afin de définir quelle loi de commande doit être exécutée à chaque instant. Ce superviseur utilise les capteurs disponibles sur le robot afin d'observer son état de basculement. Enfin, afin de valider expérimentalement le résultat des développements de cette thèse, une série d'expériences a été présentée, mettant en évidence les différents aspects de la loi de commande. Notamment, des essais ont été réalisés concernant le suivi de trajectoires non physiquement réalisables, le rejet de perturbations appliqués à la base mobile, la stabilisation du robot lors de son basculement, ainsi que la compensation de variations de l'inclinaison du sol
The problem of this thesis concerns the control of the movements and the equilibrium of humanoid robots that have a mobile base with omnidirectionnal wheels. The developed methods aim to reach high dynamical performances for this type of robot, while ensuring it stability and equilibrium. Humanoid robots have generally a center of mass relatively high compared to its contact surface with the ground. Therefore, the slightest acceleration of the robot bodies induces a large variation of the distribution of the contact forces with the ground. If they are not properly controlled, the robot can fall. Moreover, the robot having a mobile base with wheels, a disturbance can easily bring it to tilt on two wheels. Finally, a specific interest have been provided about the realisation of a real time controler implemented on the embedded system of the robot. This implies some constraints about the computationnal time of the control law. In order to answer these problems, two linear models of the robot have been developed. The first allows to modelize the dynamics of the robot when it has all of its wheels in contact with the ground. The second allows to modelize the dynamics of the robot when it tilts on two of its wheels. These models have been developed by taking into account the mass distribution of the robot. These models have been subsequently used in two predictive control laws, allowing to take into account at every instant the dynamical constraints as weel as the future behavior of the robot. The first allows to control the movements of the robot when it has all of its wheels in contact with the ground, preventing it for tilting. The second allows the robot to recover itself in a situation when a disturbance bring it to tilt, in order to bring back all of its wheels in contact with the ground. Also, a supervisor that has a state machine has been made in order to define which control law has to be executed at each instant. This supervisor uses the available sensors on the robot in order to observe its tilt state. Finally, in order to validate experimentally the results of the developments of this thesis, a series of experiments has been presented, demonstrating some aspects of the control law. In particular, some tests have been made concerning the tracking of non physically feasible trajectories, the reject of disturbances applied on the mobile base, the stabilisation of the robot during its tilt, and the compensation of the variations of the ground inclination

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Jarrault, Pierre. "Optimisation des capacités de franchissement des robots mobiles hybrides "roues-pattes"." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066211.

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Abstract:

On considère qu'un robot est en mesure de franchir un obstacle s'il est capable, pour chaque configuration géométrique des contacts rencontrée durant le franchissement, d'équilibrer les actions extérieures qu'il subit tout en préservant l'adhérence des contacts. Notre approche consiste à optimiser la répartition des efforts de contact afin de maximiser un critère qualifiant la performance du franchissement. Pour cela, nous mettons à profit deux caractéristiques des robots poly-articulés. D'une part, la redondance d'actionnement permet l'application de forces internes modifiant la répartition des efforts entre les différents points de contact. D'autre part, la redondance cinématique permet de changer la position du point d'application des forces de gravité en déplaçant le centre de masse relativement à la position des contacts, modifiant ainsi l'espace des solutions au problème de distribution des forces. Le critère utilisé qualifie la robustesse du franchissement vis-à-vis des incertitudes de la commande en efforts. Elle est choisie à partir d'une analyse comparative des différents critères utilisés dans le domaine de la préhension dextre. L'algorithme de commande que nous développons permet le contrôle simultané des mouvements du robot et des efforts aux contact. Il est d'abord validé par une série de simulations dynamiques puis vérifié sur le prototype de robot hybride HyLoS 2. Ce robot à 4 "roues-pattes" possède 16 ddl et est en mesure de franchir un obstacle représenté par une pente de 60\char6 ayant une hauteur de 19 cm alors que le rayon de ses roues est de 7 cm
The research presented in this thesis report focuses on the optimization of crossing capabilities for "wheel-legged" hybrid mobile robots. We consider that a robot is able to overcome an obstacle if he is able, for each geometric configuration of the contact points encountered during the crossing , to balance the external forces applied to it while maintaining contact adhesion. Our approach consist in using two features of poly-articulated robots in order to optimize the distribution of contact forces. Firstly, the actuation redundancy allows the application of internal forces. Secondly, the kinematic redundancy allows to change the CoM position, changing the set of possible solutions to the force distribution problem. The criterion used for the optimization measures the contacts stability robustness relatively to uncertainties in the force control. It was chosen based on a comparative analysis of different criteria used in the field of grasping. The resulting control algorithm allows for simultaneous control of both robot movements and contact forces. Experimental results on robot HyLoS 2 show that the algorithm allow for the crossing of an obstacle represented by a slope of 60\char6 with a height of 19 cm, while the wheels radius is only 7 cm

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Cheng, Sheri A. (Sheri Ann) 1977. "Mobile robot relocation." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2001. http://hdl.handle.net/1721.1/91353.

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Lucet, Eric. "Contribution à la commande dynamique des robots mobiles rapides à roues sur sols glissants." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066642.

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Abstract:

Les problématiques de recherche abordées dans le cadre de cette thèse sont la localisation et la commande dynamique des robots mobiles à roues lors de leur évolution à grande vitesse en environnements extérieurs. Pour la localisation, nous proposons un filtre de Kalman étendu qui permet d'estimer la position et l'orientation du véhicule dans le plan du lacet en tenant compte des temps de latence lors de la réception de mesures GPS, et vérifie leur pertinence. Ce filtre a été simulé et validé lors de phases expérimentales. Une loi de commande en suivi de chemin, assurant la régulation de l'angle de lacet et de la vitesse d'avance est développée en utilisant les techniques de commande de type mode glissant. Une implémentation de cette loi de commande a été réalisée sur deux types de robots mobiles à quatre roues et à six roues. La seconde commande présentée consiste à moduler les couples appliqués sur chacune des quatre roues d'un véhicule à roues avants directionnelles en s'appuyant sur une analyse de son comportement dynamique pour une compensation des erreurs en vitesse de lacet. Cet algorithme, validé expérimentalement, a ensuite été complété en y intégrant le modèle dynamique d'un robot composé d'un nombre quelconque de roues directionnelles. Enfin, nous étudions le phénomène de dérapage en vue de l'utiliser pour l'optimisation temporelle d'un suivi de chemin

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Ellouze, Mahmoud. "Modélisation et commande de robots mobiles à roues en présence de glissements." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1030.

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Olafsson, Asgrimur. "Autonomous Mobile Robot Cooperation." Thesis, University of Skövde, Department of Computer Science, 1997. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:his:diva-242.

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Abstract:

This project is concerned with an investigation of simple communication between ANN-controlled mobile robots. Two robots are trained on a (seemingly) simple navigation task: to stay close to each other while avoiding collisions with each other and other obstacles.

A simple communication scheme is used: each of the robots receives some of the other robots’ outputs as inputs for an algorithm which produces extra inputs for the ANNs controlling the robots.

In the experiments documented here the desired cooperation was achieved. The different problems are analysed with experiments, and it is concluded that it is not easy to gain cooperation between autonomous mobile robots by using only output from one robot as input for the other in ANNs.

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HASSANZADEH, Aidin. "Mobile Robot Wind Mapping." Thesis, Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:oru:diva-34606.

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Abstract:

Statistical gas distribution mapping has recently become a prominent research area in the robotics community. Gas distribution mapping using mobile robots aims for building map of gas dispersion in an unknown environment using the sampled gas concentrations accompanied by the corresponding atmospheric variables. In this context, wind is considered as one of the main driving forces and recently exploited as an environmental bias in the the modelling process. However, the existing approaches utilizing the wind data are based on very simple averaging window methods which do not take the specic spatio-temporal wind variations into account appropriately. In the current thesis work, under the heading of statistical wind modelling, the various aspects of the existing approaches to model both temporal and spatial wind variations are studied. Accordingly, in the undertaking of Mobile Robot Wind Mapping (MRWM) task, three individual methods for statistically wind speed modelling, wind direction modelling and spatial wind mapping are proposed and implemented. Particularly, wind speed is modelled in form of a Gaussian distribution where the valid averaging scale is dened using an online adaptive approach, namely Time-Dependent Memory Method (TDMM) . The wind direction is modelled by means of the mixturemodel of Von-Mises distribution and for the spatial mapping of modelled wind data, a recursive approach based on Linear Kalman lter is utilized. The proposed approaches for statistically wind speed and direction modelling are applied to and evaluated by real wind data, collected specically for this project. The wind mapping algorithm is implemented and tested using simulated data.

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Gonullu, Muhammet Kasim. "Development Of A Mobile Robot Platform To Be Used In Mobile Robot Research." Master's thesis, METU, 2013. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12615654/index.pdf.

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Abstract:

Robotics is an interdisciplinary subject and combines mechanical, computer and electrical engineering components together to solve different kinds of problems. In order to build robotic systems, these disciplines should be integrated. Therefore, mobile robots can be used as a tool in education for teaching engineering concepts. They can be employed to be used in undergraduate, graduate and doctorate research. Hands on experience on a mobile robot increase motivation of the students on the topic and give them precious practical knowledge. It also delivers students new skills like teamwork, problem solving, creativity, by executing robotic exercises. To be able to fulfill these outcomes, universities and research centers need mobile robot platforms that are modular, easy to build, cheap and flexible. However it should be also powerful and capable of being used in different research studies and hence be customizable depending on the requirements of these topics. This thesis aims at building an indoor mobile robot that can be used as a platform for developing algorithms involving various sensors incorporated onto a mobile platform. More precisely, it can be used as a base for indoor navigation and localization algorithms, as well as it can be used as platform for developing algorithms for larger autonomous mobile robots. The thesis work involves the design and manufacturing of a mobile robot platform that can potentially facilitate mobile robotics research that involves use of various hardware to develop and test different perception and navigation algorithms.

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Hamerlain, Faïza. "Stratégies de commande par modes glissants d’ordre supérieur appliquées à des robots mobiles à roues." Ecole Centrale de Lille, 2007. http://www.theses.fr/2007ECLI0025.

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Abstract:

Ce travail traite le problème de la commande automatique de robots mobiles à roues via l'approche des modes glissants d'ordre supérieur. Après avoir présenté les aspects de modélisation de robots mobiles à roues, ainsi que l'approche de platitude pour la planification de trajectoire, différentes stratégies de commande par modes glissants sont élaborées. Sous l'hypothèse idéale de contraintes de non-holonomie satisfaites, la première stratégie résout le problème de la stabilisation en un point fixe de la voiture par commutation de lois de commande entre différents contrôleurs par modes glissants d'ordre deux et d'ordre trois. Ce dernier est basé sur la propriété d'homogénéité géométrique avec un terme discontinu. La seconde stratégie résout celui de la poursuite de trajectoire. Deux lois de commande par modes glissants d'ordre deux sont établies. La première repose sur l'approche de type Lyapunov, tandis que la deuxième utilise les techniques de linéarisation d'entrée/sortie des systèmes plats. Ces deux lois de commande ont été testées en simulation et validées expérimentalement sur la plate-forme Robucar. Dans le but d'étudier la robustesse de notre approche vis-à-vis des perturbations (effets de glissements et de dérapages des roues), nous avons proposé une troisième stratégie de commande. Dans le cas de pseudo-glissements, nous avons développé pour l'unicycle et la voiture une loi de commande basée sur des surfaces de glissements assurant la convergence asymptotique des erreurs latérales et longitudinales. Néanmoins, dû aux effets de glissements et de dérapages des roues, ces erreurs sont seulement stabilisées dans un voisinage arbitrairement petit de l'origine
This work addresses the automatic control problem of wheeled mobile robots via the higher order sliding mode approach. After presenting aspects of modelling of wheeled mobile robots, as flatness approach to planning, different sliding mode control strategies are elaborated. Under the assumption of pure rolling of wheels without sliding (non holonomic constraints satisfied), the first strategy solves the problem of the stabilization of the car at a fixed point by switching of control laws between second and third order sliding mode controllers. The latter is based on geometric homogeneity property with a discontinuous term. The second strategy solves the problem of the trajectory tracking. Two second order sliding mode control laws are then developed. The first rests on the Lyapunov type approach, while the second uses the input/output linearization techniques of flat systems. Both control laws have been tested in simulation and validated experimentally on the platform Robucar. In order to study the robustness of our approach to unmatched disturbances (sliding and skidding effects of the wheels), a third higher order sliding control strategy is proposed. In the case of pseudo-sliding, we have developed for the unicycle and the car a control law based on the sliding surfaces ensuring the asymptotic convergence of both lateral and longitudinal errors. However, due to the sliding and the skidding effects, those errors are only stabilized in an arbitrarily small neighborhood of the origin

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Peng, Zhaoxia. "Contribution à la Commande d'un Groupe de Robots Mobiles Non-holonomes à Roues." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00864197.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la commande d'un système multi agents/ multi véhicules. Cette thèse traite en particulier le cas de la commande d'un système multi-robots mobiles non-holonomes. L'objectif est de concevoir des lois de commandes appropriées pour chaque robot de sorte que l'ensemble des robots puisse exécuter des tâches spécifiques, de suivre des trajectoires désirées tout en maintenant des configurations géométriques souhaitées. L'approche leadeur-suiveur pour la commande d'un groupe de robots mobiles non-holonomes est étudiée en intégrant la technologie backstepping, avec une approche basée sur les neurodynamiques bioinspirées. Le problème de commande distribuée d'un système multi robots sur le consensus est également étudié. Des lois de commandes cinématiques distribuées sont développés afin de garantir au système multi-robots la convergence exponentielle vers une configuration géométrique souhaitée. Afin de tenir compte de la dynamique des paramètres inconnus, des commandes adaptatives de couple sont développés pour que le système multi-robots puisse converger asymptotiquement vers le modèle géométrique souhaité. Lorsque la dynamique est inconnue, des commandes à base de réseaux de neurones sont proposées

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Amouri-Jmaiel, Lobna. "Contribution à la commande et au pilotage réactif de robots mobiles à roues." Thesis, Orléans, 2012. http://www.theses.fr/2012ORLE2013/document.

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Abstract:

Dans cette thèse nous avons contribué à la commande floue de deux types de robots mobiles : deux robots de type unicycle (Khepera II et fauteuil roulant). Ensuite, nous avons utilisé une architecture de pilotage réactive permettant d’intégrer la commande floue ainsi qu’un algorithme d’évitement d’obstacles réactif utilisant la théorie de Zones de Déformation Virtuelles (ZDV). Des résultats de simulation et expérimentales ont permis de valider l’approche développée
In this thesis we contributed on developing a fuzzy control of two types of mobile robots : two unicycle robots (Khepera II and wheelchair). Then, we used a reactive pilotingarchitecture insuring the integration of both the fuzzy controller and an obstacle avoidance algorithm using the deformable virtual zones theory (DVZ). Simulation and experimental results validate the developed approach

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Leroquais, William. "Modélisation et commande de robots mobiles à roues en présence de pseudo-glissements." ENSMP, 1998. http://www.theses.fr/1998ENMP0830.

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Abstract:

Cette thèse dresse le problème de la conduite automatique de véhicules à roues lorsque les pseudo-glissements engendrés par l'élasticité des pneumatiques sont pris en compte. Elle comprend une étude théorique (modélisation et commande) de l'unicycle et de la voiture plus des expérimentations sur la voiture électrique Atalante de l'I. N. R. I. A. La modélisation sous l’hypothèse de pseudo-glissements a mis en évidence des propriétés dynamiques différentes de celles obtenues sous l’hypothèse idéale de roulement pur sans glissement : la trajectoire de référence doit satisfaire la dynamique latérale de glissement du robot pour permettre un suivi asymptotique en position et orientation, les systèmes perdent leurs propriétés de platitude. Nous avons proposé deux lois de commande pour l'unicycle et deux pour la voiture : les premières concernent le suivi de trajectoire et les secondes l'asservissement en vitesse. Pour l'unicycle : le premier retour d’état, de type lq, donne des résultats locaux de convergence si la trajectoire de référence satisfait la dynamique latérale de glissement et présente des accélérations suffisamment faibles. Le deuxième, de type haute fréquence, fait converger le système vers un cycle limite autour de la trajectoire de référence à laquelle il n'impose pas de contraintes. Pour la voiture : la première loi de commande, de type Lyapunov, assure la convergence globale des vitesses vers celles de références. La seconde, bien que ne donnant que des résultats locaux de convergence, à l'avantage d’être aisée d’implémentation. Les expérimentations sur le véhicule atalante ont permis de valider la deuxième commande d'asservissement en vitesse. A cet effet, nous avons développé un filtre de Kalman, qui fusionne les mesures des capteurs odométriques et inertiels, pour estimer les vitesses absolues du véhicule nécessaires au retour d’état, ainsi qu'un algorithme d'identification du coefficient de raideur latérale des pneumatiques

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Thuilot, Benoît. "Contribution a la modelisation et a la commande de robots mobiles a roues." Paris, ENMP, 1995. http://www.theses.fr/1995ENMP0603.

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Abstract:

Cette these adresse le probleme suivant: soit un robot mobile a roues equipe de capteurs, supposes parfaits, renvoyant en temps reel sa localisation. Notre objectif est de construire des lois de commande permettant a ce systeme de se deplacer de facon autonome. Nous avons dans un premier temps suppose que les roues roulent sans glisser sur le sol. Ceci est realiste a vitesse moderee et sur des terrains de bonne adherence. Les possibilites d'evolution des robots etant alors contraintes, ces systemes sont clairement non-holonomes. Leur modelisation est detaillee. Elle montre que, dans l'optique de la synthese de lois de commande, l'ensemble des robots mobiles a roues constitue 5 classes d'equivalence. La poursuite d'une trajectoire mobile et la stabilisation sur une configuration de repos sont, pour les systemes non-holonomes, 2 problemes distincts. Les solutions classiques peuvent etre utilisees pour 4 classes de robots. Celle regroupant les robots equipes de plusieurs roues commandees en orientation et en rotation presente une difficulte: le modele de ces systemes comporte des singularites. Nous avons construit, pour la poursuite, des lois de linearisation par bouclage d'etat dynamique, et pour la stabilisation, des lois de bouclage de l'etat et du temps, qui garantissent que ces robots ne passent pas par leurs singularites. Enfin, pour la poursuite de trajectoires mobiles se terminant par une configuration de repos, nous avons propose un schema de commande hybride exploitant ces lois. Independamment, nous avons aussi analyse le taux de convergence de bouclages de l'etat et du temps. Afin d'aborder la commande de robots a des vitesses elevees et/ou avec une mauvaise adherence, nous avons dans un second temps relache l'hypothese de non-glissement. Une seconde modelisation, exploitant la description du contact d'un pneumatique avec le sol, est proposee. Celle-ci etant indefinie a vitesse nulle, seule la poursuite d'une trajectoire mobile est envisagee. Nous avons propose des lois de linearisation partielle par bouclage d'etat statique, et un schema adaptatif afin qu'elles soient robustes pour les conditions d'adherence

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Guerra, Matteo. "Le déploiement et l'évitement d'obstacles en temps fini pour robots mobiles à roues." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2015. http://www.theses.fr/2015ECLI0024/document.

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Abstract:

Ce travail traite de l'évitement d'obstacles pour les robots mobiles à roues. D’abord, deux solutions sont proposées dans le cas d’un seul robot autonome. La première est une amélioration de la technique des champs de potentiel afin de contraster l’apparition de minima locaux. Le résultat se base sur l’application de la définition de l’ «Input-to-State Stability» pour des ensembles décomposables. Chaque fois que le robot mobile approche un minimum local l’introduction d’un contrôle dédié lui permet de l’éviter et de terminer la tâche. La deuxième solution se base sur l’utilisation de la technique du «Supervisory Control» qui permet de diviser la tâche principale en deux sous tâches : un algorithme de supervision gère deux signaux de commande, le premier en charge de faire atteindre la destination, le deuxième d’éviter les obstacles. Les deux signaux de commande permettent de compléter la mission en temps fini en assurant la robustesse par rapport aux perturbations représentant certaines dynamiques négligées. Les deux solutions ont été mises en service sur un robot mobile «Turtlebot 2». Pour contrôler une formation de type leader-follower qui puisse éviter collisions et obstacles, une modification de l’algorithme de supervision précédent a été proposée ; elle divise la tâche principale en trois sous-problèmes gérés par trois lois de commande. Le rôle du leader est adapté pour être la référence du groupe avec un rôle actif : ralentir la formation en cas de manœuvre d'évitement pour certains robots. La méthode proposée permet au groupe de se déplacer et à chaque agent d’éviter les obstacles, ou les collisions, de manière décentralisée
This dissertation work addresses the obstacle avoidance for wheeled mobile robots. The supervisory control framework coupled with the output regulation technique allowed to solve the obstacle avoidance problem and to formally prove the existence of an effective solution: two outputs for two objectives, reaching the goal and avoiding the obstacles. To have fast, reliable and robust results the designed control laws are finite-time, a particular class very appropriate to the purpose. The novelty of the approach lies in the easiness of the geometric approach to avoid the obstacle and on the formal proof provided under some assumptions. The solution have been thus extended to control a leader follower formation which, sustained from the previous result, uses two outputs but three controls to nail the problem. The Leader role is redesigned to be the reference of the group and not just the most advanced agent, moreover it has a active role slowing down the formation in case of collision avoidance manoeuvre for some robots. The proposed method, formally proven, makes the group move together and allow each agent to avoid obstacles or collision in a decentralized way. In addition, a further contribution of this dissertation, it is represented by a modification of the well known potential field method to avoid one of the common drawback of the method: the appearance of local minima. Control theory tools helps again to propose a solution that can be formally proven: the application of the definition of Input-to-State Stability (ISS) for decomposable sets allows to treat separate obstacles adding a perturbation which is able to move the trajectory away from a critic point

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Pradalier, Cédric. "Navigation intentionnelle d'un robot mobile." Phd thesis, Grenoble INPG, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00147375.

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Abstract:

Inscrit dans le contexte de la robotique autonome, cette thèse se focalise sur l'étude de la
navigation intentionnelle, c'est à dire le pilotage d'un robot mobile de façon à atteindre un but
en tenant compte d'informations perceptives.
Pour atteindre cet objectif, nous allons nous poser trois questions fondamentales que nous
préciserons par la suite :
– Comment définir une tâche de navigation intentionnelle (TNI) ?
– Comment réaliser une TNI ?
– Comment implanter une TNI ?
Nos réponses à ces questions s'articulent en une arborescence de problématiques que nous
illustrons dans la figure 1.1. Nous allons maintenant détailler cette arborescence.

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Skumsnes, Bjørn Heber. "Teleoperation of Mobile Robot Manipulators." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for teknisk kybernetikk, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-18438.

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Abstract:

With ever cheaper and more versatile robots, the use of robotic systems in creases rapidly. Although robots are becoming more intelligent, the cognitive capabilities of humans can still not be matched. By combining the intelligence of a human operator with the strength, endurance and size of a robot, in addition to separating the robot and operator to avoid danger to the operator, the applications are innumerable. The use of an operator to remotely control a robot is often referred to as teleoperation.In a teleoperation system it is important to present the state of the robot and the remote environment with high accuracy and in a comprehensible way. With a large number of sensor data, a solution is to enhance the feeling of telepresence or transparency of the system. That is, making the human operator feel like he or she is interacting directly with the manipulated environment. This could be achieved by using a haptic joystick, which is able to generate force feedback to the operator, to present information about the slave robot. Examples of such informations are the distance to an obstacle or deviation from a desired movement. Such a system is often called a bilateral teleoperation system, where the stability is especially sensitive to transmission delay. This time-delay is often introduced by the communication network between the human operator and remote robot.This thesis presents a control architecture for interpreting a change in the joystick position to a desired end-effector velocity for a mobile manipulator. In addition to calculating the velocity, the controller is designed to comply with the joint limits, optimize the manipulability and handle time-varying transmission delay. A force, that depends on the deviation between the desired and measured end-effector position, is sent back to the human operator, as well as a visual feedback. To increase the precision of the end-effector movement the position of the movable robot base is fixed when the manipulability is above a given threshold, and moves only to increase the workspace of the robot. The designed system is implemented using Robot Operating System (ROS) and tested on a virtual mobile manipulator. The virtual robot is based on a model of a Schunk LWA3 7-DOF manipulator, mounted on a Seekur Jr. wheeled mobile base.Several experiments prove that the system with the proposed control architecture is stable when under influence of constant, as well as variable time-delay. Any standard deviation between the measured and desired end-effector position is eliminated, and the trajectory of the end-effector is almost identical the desired, though delayed when affected by communication delay. Neither the force feedback nor end-effector position show indications of dramatic change at the transition between fixed and moving robot base. Simulations with human operators show that they are able to move the end-effector of a virtual mobile manipulator from an initial position to a predefined goal, with the use of a Phantom Omni, haptic joystick.

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Sprunk, Christoph [Verfasser], and Wolfram [Akademischer Betreuer] Burgard. "Highly accurate mobile robot navigation." Freiburg : Universität, 2015. http://d-nb.info/1119452481/34.

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Kuderer, Markus [Verfasser], and Wolfram [Akademischer Betreuer] Burgard. "Socially compliant mobile robot navigation." Freiburg : Universität, 2015. http://d-nb.info/1114669814/34.

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Sherfey, Solomon Rand. "A mobile robot sonar system." Thesis, Monterey, California. Naval Postgraduate School, 1991. http://hdl.handle.net/10945/26635.

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Long, Xianchao. "Tactile-Based Mobile Robot Navigation." Digital WPI, 2013. https://digitalcommons.wpi.edu/etd-theses/891.

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Abstract:

"This thesis presents an effective approach to study tactile based mobile robot navigation. A Matlab simulator, which can simulate the properties of the tactile sensors, the environment, and the motion of the robot, is developed. The simulator uses an abstraction model of a compliant tactile sensor to represent an array of sensors covering the robot. The tactile sensor can detect normal and shear forces. The simulator has been used by a set of human subjects to drive a robot in an indoor environment to capture data. The details of the implementation and the data collected are presented in this thesis. From the data, some contact features can be extracted. Regarding the features, this thesis uses the Gaussian classifier and Gaussian mixture model to classify the data and build the feature classification model. Comparing the classification results of these two methods, the Gaussian mixture model has better performance. Applying the feature classification model, some contact objects can be detected, such as wall and corner. Based on this classification tool, a simple navigation problem can be solved successfully."

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Devillard, François. "Vision du robot mobile Mithra." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0112.

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Abstract:

Nous proposons un ensemble de vision stereoscopique embarque, destine a la navigation d'un robot mobile en site industriel. En robotique mobile, les systemes de vision sont soumis a de severes contraintes de fonctionnement (traitement en temps reel, volume, consommation. . . ). Pour une modelisation 3D de l'environnement, le systeme de vision doit utiliser des indices visuels permettant un codage compact, precis et robuste de la scene observee. Afin de repondre au mieux aux contraintes de vitesse, nous nous sommes attaches a extraire, des images, les informations les plus significatives d'un point de vue topologique. Dans le cas de missions en sites industriels, l'ensemble des projets presente des geometries orthogonales telles que les intersections de cloisons, les portes, les fenetres, le mobilier. . . La detection des geometries proches de la verticale permet une definition suffisante de l'environnement tout en reduisant la redondance des informations visuelles dans des proportions satisfaisantes. Les indices utilises sont des segments de droite verticaux extraits de deux images stereoscopiques. Nous proposons des solutions algorithmiques pour la detection de contours et l'approximation polygonale adaptees a une implementation temps reel. Ensuite, nous presentons le systeme de vision realise. L'ensemble est constitue de 2 cartes VME. La premiere carte est un operateur cable systolique implementant l'acquisition d'images et la detection de contours. La seconde est concue a partir d'un processeur de traitement de signal et realise l'approximation polygonale. La conception et la realisation de ce systeme de vision a ete realisee dans le cadre du projet de robotique mobile EUREKA EU 110 (Mithra)

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Jos´e, Iglesias Garc´ıa Fernando. "Cloud-based Mobile Robot Localization." Thesis, KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-153649.

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Abstract:

Molnbaserad mobil robotlokalisering Cloud robotics Är en modern inställning till robotik baserad på datormoln, lagringsmoln och andra internettjänster som robotar kan använda för att överkomma fundamentala begränsningar i inbygd beräkning och lagringsskalbarhet. Det här nya delområdet inom robotik drivs av den snabba utvecklingen av trådlös kommunikation och lättillgänglig molnbaserad infrastruktur som tillhandahålls av stora företag som till exempel Google, Amazon och Microsoft. Målet med det här projektet är att designa och implementera en molnbaserad prototyp för mobil robotlokalisering inomhus med RGB-D kameror. Lokalisering är ett fundamentalt problem inom robotik och har undersökts i den här rapporten. Rapporten behandlar även särdragsextraktion av 3D-bilder för robotlokalisering. Som ett resultat av det här projektet presenteras ett nytt system av molnbaserad robotlokalisering. Systemet använder öppen programvara som ROS och GraphLab. Slutligen, experiment redovisar fördelar och nackdelar med vårt tillvägagångssätt.
Cloud robotics is a modern approach to robotics based on cloud computing, cloud storage and other Internet services that robots can benefit from to overcome fundamental limitations in on-board computation and memory scalability. This new subfield of robotics is driven by the rapid progress of wireless communications and easy-toaccess cloud infrastructure provided by large industries such as Google, Amazon, and Microsoft. The goal of this project consists of the design and implementation of a prototype for indoor mobile robot localization with RGB-D cameras leveraging the cloud. Localization is a fundamental problem in autonomous robotics surveyed in this report. In addition, extraction of features for localization from depth images is also addressed. As a result of this project, a new system for cloud-based robot localization is presented. The system makes use of modern opensource software such as ROS and GraphLab. Finally, experiments are presented to analyse the improvements and limitations achieved by our approach.

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Hamel, Tarek. "Sur la robustesse et la precision du controle des deplacements robots mobiles a roues." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMP869S.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire est une composante d'une architecture de controle de robots mobiles a roues batie a partir du concept de tache-robot. Nous nous interessons a la stabilisation autour d'une trajectoire ou d'un chemin ou bien d'une configuration fixe lorsque ces dernieres sont definies par rapport a un ensemble de balises ou d'amers utilises par le vehicule pour se localiser. Les lois de controle utilisent donc necessairement cette localisation relative. On sait par ailleurs que les algorithmes de localisation, lorsqu'on les utilise dans la pratique engendrent des estimations necessairement imprecises. Le probleme pratique qui se pose est alors le suivant: peut-on garantir que le vehicule soumis a cette commande entachee d'erreurs se stabilise toujours autour de la trajectoire ou la configuration specifiee et si oui, quelle est la precision de ce positionnement ? la reponse apportee dans ce memoire est basee sur la definition de domaines d'attraction entourant l'objectif vise en utilisant des fonctions de lyapunov dont la derivee est definie negative dans le cas nominal. Ceci nous a amene a definir, dans le chapitre 2, des lois de commande originales permettant d'exhiber de telles fonctions de lyapunov dans le cadre des taches considerees. Dans le chapitre 3, nous montrons comment on peut: ? etablir la precision de la regulation utilisant l'etat estime, ? definir des criteres de precision realiste afin de planifier une mission. La mise en uvre des lois de commande proposee sur le robot du laboratoire est decrite dans le quatrieme chapitre. Les resultats de plusieurs experimentations sont presentes concernant: la poursuite de trajectoire, le suivi de chemin et la realisation d'une manuvre de parking

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Lonji, Kadima. "Mobile robot teleoperation using enhanced video." Thesis, McGill University, 1996. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=24021.

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Abstract:

In the context of teleoperated mobile robotics, the use of video data is one of the most desirable sensing modalities for vehicle guidance. Unfortunately, maintaining reliable noise-free video transmission, especially in cost sensitive teleoperation applications is a frequent problem.
We developed a mobile robot system for teleoperation using a robot mounted camera as a primary sensor. This system functions in a partially-known environment for which a 3D geometric map is available. In this thesis we describe aspects of the system related to enhanced reality, that is the augmentation of the returned video data with information extracted from the world knowledge base. If during robot navigation our sensor data (returned video) experiences transmission delays or becomes too noisy or obstructed, we superimposed artificially generated graphics (using the model representation) onto a regular video picture. Once a clear transmission was recaptured or the obscuring obstacle shifted from its old position, video data covering that area of the image was redisplayed for consequent navigation. This task of fusing these two representations together simultaneously, in an efficient and realistic fashion during robot teleoperation, was the goal of our research.

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Winter, Pieter Arnoldus. "Position control of a mobile robot /." Link to the online version, 2005. http://hdl.handle.net/10019/1317.

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Bennewitz, Maren. "Mobile robot navigation in dynamic environments." [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=971778329.

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Sim, Robert. "Mobile robot localisation using learned landmarks." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape10/PQDD_0007/MQ44278.pdf.

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Flynn, Anita M. "Redundant Sensors for Mobile Robot Navigation." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1985. http://hdl.handle.net/1721.1/6871.

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Abstract:

Redundant sensors are needed on a mobile robot so that the accuracy with which it perceives its surroundings can be increased. Sonar and infrared sensors are used here in tandem, each compensating for deficiencies in the other. The robot combines the data from both sensors to build a representation which is more accurate than if either sensor were used alone. Another representation, the curvature primal sketch, is extracted from this perceived workspace and is used as the input to two path planning programs: one based on configuration space and one based on a generalized cone formulation of free space.

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Litter, Jansen J. "Mobile robot for search and rescue." Ohio : Ohio University, 2004. http://www.ohiolink.edu/etd/view.cgi?ohiou1176921842.

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Davison, Andrew John. "Mobile robot navigation using active vision." Thesis, University of Oxford, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.298606.

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Burke, Thomas P. H. "Design of a modular mobile robot." Thesis, University of Oxford, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.339301.

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Olumuyiwa, Ibikunle Ashiru. "Evolutionary approaches to mobile robot systems." Thesis, De Montfort University, 1997. http://hdl.handle.net/2086/10667.

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Winter, Pieter. "Position control of a mobile robot." Thesis, Stellenbosch : University of Stellenbosch, 2005. http://hdl.handle.net/10019.1/1776.

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Abstract:

Thesis (MScEng (Electrical and Electronic Engineering))--University of Stellenbosch, 2005.
Position calculation of mobile objects has challenged engineers and designers for years and is still continuing to do so. There are many solutions available today. Probably the best known and most widely used outdoor system today is the Global Positioning System (GPS). There are very little systems available for indoor use. An absolute positioning system was developed for this thesis. It uses a combination of ultrasonic and Radio Frequency (RF) communications to calculate a position fix in doors. Radar techniques were used to ensure robustness and reliability even in noisy environments. A small mobile robot was designed and built to test and illustrate the use of the system.

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Dissertations / Theses on the topic 'Robot mobile à roues'

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