Dissertations / Theses: 'Robots mobiles. Robots autonomes'

1

Vu, Minh Tuan. "Communication visuelle par signalement lumineux avec un robot mobile." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0030/MQ67417.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Létourneau, Dominic. "Interprétation visuelle de symboles par un robot mobile." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2002.

Find full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Alami, Rachid. "Robots autonomes : du concept au robot. Architectures, représentations et algorithmes." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00165562.

Full text

Abstract:

Le travail présenté procède de l'ambition de doter le robot d'un haut niveau de flexibilité et d'adaptation à la tâche en présence d'imprécisions et d'incertitudes liées à celle-ci et à son état interne. Ceci se traduit par le développement de concepts et d'outils visant à permettre au robot de planifier sa tâche et d'en contrôler l'exécution. Une première partie porte sur l'élaboration d'architectures permettant d'intégrer les composantes décisionnelle et fonctionnelle et de mettre en \oe uvre des processus bouclés sur la tâche et sur l'environnement à différents niveaux d'abstraction. Elle présente notamment une architecture de contrôle générique permettant à la fois l'élaboration d'un plan d'actions (processus généralement coûteux en temps calcul et non borné dans le temps), et la disponibilité permanente dans un environnement évolutif (réactivité). Un deuxième aspect concerne le développement de représentations et d'algorithmiques pour la planification et l'interprétation de plans: planification logique et temporelle (au niveau de la mission) mais aussi planification géométrique (plus proche de la tâche). Les contributions portent sur la planification de mission avec prise en compte de contraintes temporelles et du non-déterminisme, la coopération multi-robot, la planification des tâches de manipulation, ainsi que la planification de stratégies de déplacement pour un robot mobile en présence d'incertitudes. La dernière partie présente la réalisation effective de systèmes robotiques complets démontrant les capacités développées et servant de support de validation et d'aiguillons exigeants à l'extension de ces mêmes capacités.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

FABIANI, LIONEL. "Une methodologie statistique pour l'evaluation de robots mobiles autonomes." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066505.

Full text

Abstract:

Les applications de robots mobiles liees aux sites non cooperatifs et hostiles tels que l'industrie nucleaire ou l'investigation planetaire sont nombreuses et presentent des enjeux importants. Pour ces differents modes d'exploitation, il est necessaire de concevoir des robots specifiques caracterises par la realisation de taches dans des environnements peu ou non connus. Cette propriete intrinseque du mode applicatif choisi restreint le choix et les differentes composantes du robot. En effet, il est necessaire de doter ces robots mobiles de fonctionnalites leur permettant de s'adapter aux conditions effectives de la tache en temps reel. Le systeme doit necessairement inclure des capacites de prise de decision autonomes en adequation avec la dynamique de l'environnement. Par consequence, la selection du robot et de son architecture informatique ne peuvent pas etre effectuees par hasard : seule une architecture de type reactive peut proposer une solution au probleme pose. L'objectif de ce document est de proposer une methode combinee d'analyse / synthese de robots mobiles autonomes. Ces deux specificites permettent soit d'evaluer ou de concevoir, au travers de choix multiples, un systeme autonome le plus adapte aux objectifs et a l'environnement de la mission. La methode choisie s'articule autour de simulations statistiques du fait de la complexite des experimentations a effectuer ainsi que de la meconnaissance de la position et de la densite des obstacles dans l'environnement. Cette methodologie se concentre donc autour de nombreux tests qui permettent, via des moyennes et des tests de validite, d'evaluer la performance etablie par le robot pour effectuer une mission basique, aller d'un point de depart a un point d'arrivee. Cette particularite s'accompagne de la definition d'indices pertinents mono ou multi criteres lies au robot, a la mission ou a l'environnement. De meme que l'analyse est effectuee, une synthese peut etre entreprise a partir de celle-ci. Son objectif est d'utiliser l'outil precedemment etabli tout en proposant des modifications internes des composantes du robot mobile pour effectuer de facon optimale la mission choisie. Des methodes d'optimisation sont alors choisies et simulees pour montrer l'apport de cette approche. Des experimentations simples sont alors entreprises pour prouver l'interet et le bien fonde de cette methode generale. Celles-ci, meme par leur caractere simpliste, sont alors le garant de la methode hors-ligne pour l'analyse / synthese de robots mobiles autonomes.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Ahle, Elmar. "Autonomous systems : a cognitive oriented approach applied to mobile robotics /." Aachen : Shaker, 2007. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb41447189p.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Mourioux, Gilles. "Proposition d'une architecture multifonctions pour l'autonomie globale des robots." Orléans, 2006. http://www.theses.fr/2006ORLE2022.

Full text

Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire propose une solution pour l’amélioration de « l’autonomie globale » d’un système robotisé. Celle-ci est l’association d’autonomies de deux natures, une liée à une architecture structurelle et l’autre liée à l’architecture de commande. Après une étude des solutions cinématiques existantes en robotique mobile à roues, il est montré comment on peut apporter un maximum d’autonomie de déplacement à un robot mobile en se focalisant sur son architecture structurelle. Le résultat obtenu est un robot omnidirectionnel. Cet aspect ne représente qu’une partie de l’amélioration de l’autonomie. En effet, le concept « d’autonomie globale » consiste à compléter le travail sur l’architecture structurelle par une amélioration de l’architecture de commande. Fait alors suite une étude bibliographique des architectures de commandes existantes allant jusqu’à la prise en compte des architectures logicielles. Une solution modulaire, hiérarchique, multi-niveaux permettant de représenter l’ensemble des niveaux d’autonomie attendus pour un robot autonome est développée. Elle a comme spécificité l’intégration avancée de la télé-opération. Ceci permet d’augmenter le nombre de modes de fonctionnements disponibles et aussi de pouvoir construire progressivement l’architecture de commande. Différentes applications ont été réalisées sur la base de cette architecture : la diversité des robots utilisés (robot omnidirectionnel, robot mobile embarquant des télémètres, robot médical porte-sonde) montre l’aspect générique donné à cette architecture

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

DE, MEDEIROS Adelardo A. D. "Contrôle d'exécution pour robots mobiles autonomes: architecture, spécification et validation." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010029.

Full text

Abstract:

Le travail présenté dans le mémoire traite des problèmes liés au contrôle d'exécution des actions des robots mobiles autonomes. Une première partie présente l'architecture de contrôle globale et la compare à d'autres approches. On décrit les niveaux hiérarchiques qui la constituent et leurs rôles dans le fonctionnement du système. Le niveau inférieur, composé d'un ensemble de modules, rassemble les fonctions de perception, de modélisation et d'action du système. La seconde partie présente le niveau exécutif. L'exécutif doit suivre l'exécution des fonctions, résoudre les conflits entre modules, accomplir certaines actions réflexes et maintenir une information sur l'utilisation des ressources non partageables du robot. Il peut être vu comme un ensemble d'automates, qui interagissent et changent d'état selon les requêtes qui arrivent du niveau supérieur et les répliques qui proviennent des modules. La mise en oeuvre de l'exécutif utilise le système à base de règles KHEOPS. La compilation faite par KHEOPS permet, à partir d'un ensemble de variables d'entrée et de sortie et des règles qui les relient, d'obtenir un arbre de décision équivalent et de profondeur connue, ce qui garantit un temps d'exécution borné pour l'exécutif. La compilation permet aussi de garantir certaines propriétés logiques des automates mis en place. La troisième partie présente les relations entre le niveau fonctionnel (modules et exécutif) et la couche immédiatement supérieure, le niveau tache. Ce niveau est basé sur le système PRS, qui transforme des taches de haut niveau d'abstraction en procédures d'actions reconnues par le niveau fonctionnel et surveille leur exécution. Le mémoire présente une équivalence entre un sous-ensemble de PRS et les réseaux de Pétri colorés, ce qui permet de faire une vérification du niveau tache quand l'équivalence existe. Enfin, on présente quelques rés ultats de la mise en oeuvre expérimentale de ces travaux avec le robot Hilare 2.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de. "Contrôle d'exécution pour robots mobiles autonomes : architecture, spécification et validation." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30027.

Full text

Abstract:

Le travail présente dans le mémoire traite des problèmes liés au contrôle d'exécution des actions des robots mobiles autonomes. Une première partie présente l'architecture de contrôle globale et la compare à d'autres approches. On décrit les niveaux hiérarchiques qui la constituent et leurs rôles dans le fonctionnement du système. Le niveau inférieur, compose d'un ensemble de modules, rassemble les fonctions de perception, de modélisation et d'action du système. La seconde partie présente le niveau exécutif. L'exécutif doit suivre l'exécution des fonctions, résoudre les conflits entre modules, accomplir certaines actions reflexes et maintenir une information sur l'utilisation des ressources non partageables du robot. Il peut être vu comme un ensemble d'automates, qui interagissent et changent d'état selon les requêtes qui arrivent du niveau supérieur et les répliques qui proviennent des modules. La mise en oeuvre de l'exécutif utilise le système à base de règles kheops. La compilation faite par kheops permet, à partir d'un ensemble de variables d'entrée et de sortie et des règles qui les relient, d'obtenir un arbre de décision équivalent et de profondeur connue, ce qui garantit un temps d'exécution borne pour l'exécutif. La compilation permet aussi de garantir certaines propriétés logiques des automates mis en place. La troisième partie présente les relations entre le niveau fonctionnel (modules et exécutif) et la couche immédiatement supérieure, le niveau tache. Ce niveau est basé sur le système prs, qui transforme des taches de haut niveau d'abstraction en procédures d'actions reconnues par le niveau fonctionnel et surveille leur exécution. Le mémoire présente une équivalence entre un sous-ensemble de prs et les réseaux de petri colores, ce qui permet de faire une vérification du niveau tache quand l'équivalence existe. Enfin, on présente quelques résultats de la mise en oeuvre expérimentale de ces travaux avec le robot hilare 2.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Courbon, Jonathan. "Navigation de Robots Mobiles par Mémoire Sensorielle." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664837.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse présente un système complet de navigation pour un robot mobile fondé sur une représentation de l'environnement par une mémoire sensorielle. L'objectif de ces travaux est de faire se déplacer un robot d'un lieu à un autre le long de chemins parcourus lors d'une phase d'apprentissage. La structuration de la mémoire sensorielle, constituée de données clés acquises lors de cette phase initiale, est tout d'abord décrite. Nous proposons ensuite des lois de commande permettant le suivi d'une route sensorielle, c'est-à-dire une séquence d'images clés à atteindre successivement et permettant d'aller de l'image correspondant à la localisation initiale du robot à une image cible. Ces lois de commande, basées sur le formalisme de la commande référencée capteurs, prennent en compte les contraintes de déplacement des véhicules considérés: robots à roues non-holonomes et robots aériens de type quadrirotor. Dans le cadre de capteurs visuels omnidirectionels ou grand-angle, nous présentons une approche efficace pour la localisation initiale du robot ainsi que les outils permettant l'estimation de l'état du véhicule nécessaire pour alimenter les lois de commande proposées. Le système complet de navigation a été mis en oeuvre avec une attention particulière portée sur la conception du système de gestion de la mémoire sensorielle. Des applications sur plusieurs types de véhicules et avec des caméras grand-angle ont permis de valider notre approche.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Mansard, Nicolas Chaumette François. "Enchaînement de tâches robotiques." [S.l.] : [s.n.], 2006. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2006/mansard.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Lampe, Alexandre Chatila Raja. "Méthodologie d'évaluation du degré d'autonomie d'un robot mobile terrestre." Toulouse : INP Toulouse, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000468.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Pelle, Robin. "Contribution à la modélisation formelle d'essaims de robots mobiles." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASG062.

Full text

Abstract:

L’algorithmique distribuée fait partie des domaines où le raisonnement informel n’est pas une option, en particulier lorsque des erreurs dites byzantines peuvent survenir. Elle est également caractérisée par une grande diversité de modèles dont les modulations subtiles impliquent des propriétés radicalement différentes. Nous nous intéressons aux « réseaux de robots » : nuages d’entités autonomes devant accomplir une tâche en coopération. Les applications que laissent envisager ces essaims d’agents sont extrêmement prometteuses : exploration et recherche de survivants dans des zones dévastées, patrouilles et vols de drones en formation, etc. Ces quelques exemples potentiellement critiques soulignent la grande dynamicité du modèle; ils indiquent également à quel point des défaillances des robots ou des erreurs dans les protocoles distribués qui les équipent peuvent avoir de désastreuses conséquences.Pour garantir la sûreté des protocoles et la sécurité des tâches, nous visons à l’obtention, à l’aide de l’assistant à la preuve Coq, de validations mécaniques formelles de propriétés de certains protocoles distribués.Un prototype de modèle formel Coq pour les réseaux de robots, Pactole, a récemment montré la faisabilité d’une approche de vérification par assistant à la preuve dans ce cadre. Il capture assez naturellement de nombreuses variantes de ces réseaux, notamment en ce qui concerne la topologie ou les propriétés des démons. Ce modèle est bien sûr à l’ordre supérieur et s’appuie sur des types coinductifs. Il permet de démontrer en Coq à la fois des propriétés positives : le programme embarqué permet de réaliser la tâche quelle que soit la configuration de départ, comme des propriétés négatives : il n’existe aucun programme embarqué permettant de réaliser la tâche.Dans le cadre émergent des réseaux de robots, les modèles sont distingués par les caractéristiques et capacités des robots, la topologie de l’espace dans lequel ils évoluent, le degré de synchronisme (modélisé par les propriétés du démon d’activation), les erreurs pouvant survenir, etc. Le prototype Pactolen’exprime que certaines de ces variantes. Pensé dans un cadre théorique (robots ponctuels, déplacements instantanés, etc.), des hypothèses restent hors de sa portée, en particulier des hypothèses réalistes comme des exécutions totalement asynchrones ou des risques de collision. L’absence de collision est fondamentale dans toutes les applications liées aux évolutions en formation (drones) et unecondition de sécurité critique dès qu’on s’intéresse au transport aérien. Une validation formelle de cette propriété revêt donc une grande importance.Le travail consiste à étendre le modèle formel afin de prendre en compte des évolutions asynchrones de robots volumineux. Cette modélisation doit permettre une formulation aisée de protocoles et des tâches qu’ils sont censés réaliser. On s’intéressera en particulier à garantir l’absence de collision au cours de déplacements potentiellement complexes
Distributed Algorithm is among domains where informal reasoning is not an option, especially when Byzantine errors may occur. It is also characterized by a large variety of models whose subtle modulations imply radically different properties.We are interested in "robotic network": clouds of autonomous entities performing a cooperative task. The applications that these swarms of agents offer are extremely promising: exploration and search for survivors in devasted areas, patrols and drone flights in formation, etc. These few potentially critical exemples underline the high dynamicity of the model; they also indicate how failures of robots or errors in the distributed protocols that equip them can have distastrous consequences.To ensure the safety of the protocols and the security of tasks, we aim to optain, with the help of the Coq proof assistant, foraml mechanical validations of properties of certain distributed protocols. A prototype of Coq's formal model for robot network, Pactole, has recently shown the feasibility of an proof assistant verification in this framework. It captures quite naturally many variants of these networks, especially with regard to topology or the properties of demons. This model is of course in the higher order, and is based on coinductive types. It makes it possible to demonstrate in Coq both positive roperties: the embedded program makes it possible to carry out the task regardless of the initial configuration, as negative properties: there is no embedded program to complete the task.In the emerging framework of robot networks, the models are distinguished by the characteristics and capabilities of the robots, the topology of the space in which they evolve, the degree of synchronism (modelled by the properties of the activation demon), the error that can occure, etc. The prototype Pactole expresses only some of these variants. Thought in a theoretical framework (point robots, instantaneous movement, etc.), hypotheses remain out of reach, in particular realistic hypothesis such as totally asynchronous executions, or risk of collision. The absence of collision is fundamental in all applications relates to formation flights (drones) and critical safety condition as soon as one is interested in air transport. Formal validation of this property is therefore of great importance.The work consits of extending the formal model to take into account asynchronous evolutions of large robots. This modelling should allow easy formulation of protocols and the task they are supposed to perform. Particular attention will be given to ensuring the absence of collisions during potentially complex movements

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Mondada, Francesco. "Conception de structures neuronales pour le contrôle de robots mobiles autonomes /." [S.l.] : [s.n.], 1997. http://library.epfl.ch/theses/?nr=1598.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

QUTUB, SAMER. "Un paradigme generique pour la navigation cooperative de robots mobiles autonomes." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30230.

Full text

Abstract:

Permettre a plusieurs robots mobiles de planifier et de coordonner leurs activites de maniere distribuee, tel est l'objectif des travaux presentes dans ce memoire. Une approche basee sur un paradigme generique d'insertion incrementale de plans est proposee permettant a un grand nombre de robots mobiles de planifier et d'executer leurs taches simultanement en partageant le meme espace de travail. Le paradigme inclut deux volets, deliberatif et reactif. La deliberation permet l'elaboration de plans, la detection et le raisonnement sur les interactions entre ces plans, tandis que la reactivite assure leur synchronisation ainsi que la reprise des echecs dus aux aleas de l'execution. Nous montrons que le paradigme propose garantit un comportement coherent de l'ensemble des robots en evoluant, suivant la complexite des situations a traiter, d'un systeme completement distribue vers un systeme centralise. L'exploitation du paradigme a plusieurs niveaux d'abstraction, allant du niveau symbolique au niveau geometrique, permet une coordination modulable selon le contexte d'execution courant. Dans les cas les plus favorables, une coordination de haut niveau se basant sur une description topologique de l'espace de travail est suffisante. Par contre, une coordination fine, s'appuyant sur un modele geometrique s'avere indispensable dans les cas les plus contraints. La mise en uvre de cette approche a donne lieu a un schema de cooperation realiste. Un grand nombre d'experimentations a souligne la validite operationnelle de l'approche developpee. Une trentaine de robots simules et trois robots reels evoluant dans des environnements partiellement structures ont montre l'efficacite et le gain en terme d'autonomie et de robustesse que notre paradigme offre par rapport aux techniques centralisees ou purement reactives de coordination multi-robot.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Brassart, Éric. "Localisation absolue d'un robot mobile autonome par des balises actives et un système de vision monoculaire." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD777.

Full text

Abstract:

Ce travail propose une méthode originale pour localiser un robot mobile autonome dans un environnement d'intérieur. La technique développée est basée sur l'utilisation conjointe de balises actives avec un système de vision monoculaire ce qui nous permet de récupérer deux types de données : - Le code identificateur représentatif d'une balise, - Les points singuliers caractérisant une balise dans l'image. A partir de ces deux informations, par triangulation, nous localisons le robot mobile dans son environnement d'évolution. Parallèlement à ce travail, nous avons mené une étude sur l'erreur de localisation commise en fonctions des divers éléments caractérisant la chaîne de mesure. L'architecture et les méthodes retenues pour l'expérimentation ont été conditionnées par des objectifs d'applications industriels
This work proposes an original method to localize an autonomous mobile robot inside building. The developed technic is based on conjoint utilization of actives beacons with a monocular vision system which permit us to recover two data type : - identifient code perform a beacon, - the singular point feature a beacon in a picture. With these two informations, casing a triangulation method, we localize the mobile robot in it evolution area. Parallel to this work, we study the error localization making function the different component feature measure fine. Equipment and method used for the experimentation were restrained by industriel objectif application

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Ben, Said Hela. "Navigation autonome et commande référencée capteurs de robots d'assistance à la personne." Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0016/document.

Full text

Abstract:

L’autonomie d’un agent mobile se définit par sa capacité à naviguer dans un environnement sans intervention humaine. Cette tâche s’avère très demandée pour les robots d’assistance à la personne. C’est pour cela que notre contribution s’est portée en particulier sur l’instrumentation et l’augmentation de l’autonomie d’un fauteuil roulant pour les personnes à mobilité réduite. L’objectif de ce travail est de concevoir des lois de commande qui permettent à un robot de naviguer en temps réel et en toute autonomie dans un environnement inconnu. Un cadre de perception virtuelle unifié est introduit et permet de projeter l’espace navigable obtenu par des observations éventuellement multiples. Une approche de navigation autonome et sûre a été conçue pour se déplacer dans un environnement peu encombré dont la structure peut être assimilée à un couloir (lignes au sol, murs, délimitation herbes, routes...). La problématique a été résolue en utilisant le formalisme de l’asservissement visuel. Les caractéristiques visuelles utilisées dans la loi de commande ont été construites à partir de la représentation virtuelle (à savoir la position du point de fuite et l’orientation de la ligne médiane du couloir). Pour assurer une navigation sûre et lisse, même lorsque ces paramètres ne peuvent pas être extraits, nous avons conçu un observateur d’état pour estimer les caractéristiques visuelles dans le but de maintenir la commande fonctionnelle du robot. Cette approche permet de faire naviguer un robot mobile dans un couloir même en cas de défaillance sensorielle (données non fiables) et/ou de perte de mesure. La première contribution de cette thèse a été étendue en traitant tout type d’environnement encombré statique ou dynamique. Cela a été réalisé en utilisant le diagramme de Voronoï. Le diagramme de Voronoï généralisé, également appelé squelette, est une représentation puissante de l’environnement. Il définit un ensemble de chemins à la distance maximale des obstacles. Dans ce travail, une approche d’asservissement visuel basée sur le squelette extrait en temps réel était proposée pour une navigation autonome et sûre des robots mobiles. La commande est basée sur une approximation du DVG local en utilisant le Delta Medial axis, un algorithme de squelettisation rapide et robuste. Ce dernier produit un squelette filtré de l’espace libre entourant le robot en utilisant un paramètre qui prend en compte la taille du robot. Cette approche peut faire face aux bruits de mesure au niveau de la perception et au niveau de la commande à cause des glissement des roues. C’est pour cela que nous avons conçu une approche d’asservissement visuel sur une prédiction d’une linéarisation du DVG. Une analyse complète a été réalisée pour montrer la stabilité des lois de commandes proposées. Des simulations et des tests expérimentaux valident l’approche proposée
The autonomy of a mobile agent is defined by its ability to navigate in an environment without human intervention. This task is very required for personal assistance robots. That’s why our contribution has been particularly focused on instrumentation and increasing the autonomy of a wheelchair for reduced mobility peaple. The objective of this work is to design control laws that allow a robot to navigate in real time and independently in an unknown environment. A unified virtual perception framework is introduced and allows to project the navigable space obtained by possibly multiple observations. First we designed an autonomous and safe navigation approach in environment whose structure can be assimilated to a corridor (lines on the ground, walls, delimitation of grasses, roads ...). We have solved this problem by using the formalism of visual servoing. The visual characteristics used in the control law were constructed from the virtual representation (ie the position of the vanishing point and the orientation of the center line of the corridor). To ensure safe and smooth navigation, even when these parameters can not be extracted, we have designed a finite-time state observer to estimate the visual characteristics in order to maintain the robot’s control efficient. This approach let a mobile robot navigate in a corridor even in in the case of sensory failure (unreliable data) and/or loss of measurement. We have extended the first contribution of this work with dealing with any type of static or dynamic environment. This was done using the Voronoi diagram. The Generalized Voronoi Diagram (GVD), also named skeleton, is a powerful environment representation, since, among other reasons, it defines a set of paths at maximal distance from the obstacles. In this work, a real time skeleton based visual servoing approach is proposed for a safe autonomous navigation of mobile robots. The control is based on an approximation of the local GVD using the Delta Medial Axis, a fast and robust skeletonization algorithm. The latter produces a filtered skeleton of the free space surrounding the robot using a pruning parameter that takes into account the robot size. This approach can cope with measurement noises at the perception and control with the wheel slip. This is why we have designed a visual servoing approach on a prediction of a GVD linearization. A complete analysis was performed to show the stability of the proposed control laws. Simulations and experimental tests validate the proposed approach

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Mansard, Nicolas. "Enchaînement de tâches robotiques." Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S097.

Full text

Abstract:

Le point de départ de nos travaux est l'asservissement référencé capteur qui permet une très bonne convergence locale, mais converge difficilement lorsque la tâche est complexe par rapport aux degrés de liberté disponibles et aux contraintes à respecter. Notre objectif est de construire une méthode générale pour réaliser un enchaînement de tâches robotiques permettant d'élargir le domaine d'application de la commande référencée capteur. Ces travaux s'articulent autour de deux axes principaux. Dans la première partie, nous construisons une structure de contrôle nommée pile de tâches permettant un contrôle du robot à un plus haut niveau en modifiant pendant l'asservissement les tâches de la pile. Dans la seconde partie, nous utilisons ces fonctionnalités pour réaliser automatiquement l'enchaînement des tâches. Ceci permet d'accomplir la tâche globale et d'assurer en même temps le respect des contraintes. Cette méthode générique est enfin appliquée à différents types de robot.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Deremetz, Mathieu. "Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles autonomes et adaptables en milieux naturels." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC079/document.

Full text

Abstract:

Les problématiques de recherche abordées dans cette thèse concernent la conceptualisation, la modélisation et la commande générique des robots mobiles lors de leur évolution en milieux extérieurs et en présence de glissement pour des applications de suivi de précision. Ainsi, ce mémoire synthétise dans un premier temps les développements et résultats obtenus lors du suivi de trajectoire (localisation absolue), puis synthétise ensuite ceux obtenus lors de suivi de structure et de cible (localisation relative). Une dernière partie introduit un concept de plateforme robotique reconfigurable et sa commande associée pour adapter l’assiette et les dimensions du châssis en fonction de la topographie du terrain.Pour chaque application de suivi, ce mémoire présente un panel de lois de commande originales pour des robots différentiels, à un train et à deux trains directeurs. Chaque modalité de commande est présentée en quatre étapes : modélisation, estimation, commande et expérimentations. La première contribution majeure de la thèse concerne l’estimation du glissement. Cette dernière est adaptative et basée modèle. Elle intègre la modélisation cinématique étendue seule ou couplée à la modélisation dynamique du robot mobile pour assurer une estimation intègre quels que soient la vitesse, les phénomènes dynamiques rencontrés et la nature du sol. La seconde contribution majeure concerne le développement d’une stratégie de commande générique pour les robots mobiles. Cette stratégie est basée sur le principe de la commande en cascade (ou par backstepping) et est déclinée dans ce mémoire à travers un panel de lois de commande. Cette méthodologie de commande, lorsqu’elle est associée à l’observation du glissement précédent, permet d’obtenir des performances de suivi accrues quel que soit le contexte rencontré. L’ensemble des algorithmes ont été validés en simulation et/ou expérimentalement à l’aide de différentes plateformes robotiques en contextes réels
This work is focused on the conceptualization, the modeling and the genericcontrol of mobile robots when moving in off-road contexts and facing slipperyterrains, especially for very accurate tracking and following applications. Thisthesis summarizes the proposed methods and the obtained results to addressthis research issue, first for path following applications (absolute localization)and then for edge and target tracking applications (relative localization). A finalsection of this thesis introduces an adaptive robotic concept and its associatedcontroller allowing the adaptation of the pose (position and orientation) of thechassis with respect to the environment topography.For each application, this thesis introduces a panel of innovative control algorithmsfor controlling skid-steering, two-wheel steering and four-wheel steeringmobile robots. Each algorithm of the panel is described, in this thesis, infour steps : modeling, estimation, control and experiments.The first main contribution of this thesis deals with the slippage estimation.The latter is adaptive and model-based. It also includes the extended kinematicmodeling only or together with the dynamic modeling of the mobile robot toensure a robust estimation of the slippage whatever the speed of the robot, encountereddynamic phenomena or even ground characteristics.The second main contribution deals with the design of a generic control approachfor mobile robots when path following and target tracking. The proposedstrategy is mostly based on a backstepping method and is illustrated inthis thesis via a panel of control laws. When combining this proposed controlapproach with the slippage estimation described above, significant improvedtracking and following performances are obtained (in term of stability, repeatability,accuracy and robustness) whatever the encountered context.All algorithms have been tested and validated through simulations and/orfull-scale experiments, indoor and off-road, with different mobile robots

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Martin-Guillerez, Damien Banâtre Michel. "Mécanismes de prise de points de reprise opportunistes pour robots mobiles autonomes." Rennes : [s.n.], 2009. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2009/martin-guillerez.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Martin-Guillerez, Damien. "Mécanismes de prise de points de reprise opportunistes pour robots mobiles autonomes." Rennes 1, 2009. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2009/martin-guillerez.pdf.

Full text

Abstract:

Les systèmes informatiques connaissent des défaillances qui entraînent des pertes de données. Les systèmes robotiques collaboratifs, opérant de manière autonome, sont très sensibles à ces défaillances. L'usage de mécanismes de sauvegarde est alors utile. Les mécanismes de communication opportuniste reposent sur les technologies de communication sans-fil courte portée pour permettre des interactions entre deux calculateurs mobiles lorsque leur proximité physique le permet. Pour pallier l'absence d'une couverte réseau permanente, nous proposons un système de sauvegarde basé sur les communications opportunistes pour réduire les coûts des défaillances au sein d'une flotte de robots mobiles autonomes
Failures of mobile computing devices can lead to severe data loss. Collaborative robotic systems, designed to work in total autonomy, are sensitive to these failures. Usual methods relying on remote backup can no longer be used in a context of high mobility. Short-range communication media can be used to overcome data failure through opportunistic communications for data backup. When two devices enter their respective communication range, they can initiate an ephemeral data exchange. To overcome the lack of global network coverage in those system, we propose a backup system based on opportunistic communications to reduce the costs induced by failures inside a swarm of autonomous mobile robots

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

MOGA, SORIN DANIEL. "Apprendre par imitation : une nouvelle voie d'apprentissage pour les robots autonomes." Cergy-Pontoise, 2000. http://www.theses.fr/2000CERG0111.

Full text

Abstract:

L'objectif de la these est de concevoir une architecture neuronale permettant a un robot autonome d'apprendre par imitation. Cet objectif s'inscrit dans une problematique plus generale de l'intelligence artificielle : l'apprentissage autonome. La demarche choisie consiste a s'inspirer du vivant (la psychologie developpementale, la neurobiologie et la philosophie). Nous avons demontre qu'un tres simple mecanisme d'imitation peut emerger comme effet de bord d'un systeme homeostatique. Par la suite, nous avons mis en place un mecanisme neuronal permettant d'apprendre des sequences de mouvements en respectant le sequencement et la duree entre les mouvements. Ce modele, inspire de structures neuronales telles que l'hippocampe et le cervelet, a la capacite de predire des evenements en respectant la loi de weber (l'incertitude entre la precision de la prediction et la duree de l'intervalle a predire). Finalement, nous avons introduit un mecanisme permettant a notre robot d'apprendre en ligne a reconnaitre la forme du son professeur. Le resultat peut-etre le plus important de ma these a consiste a montrer que la modelisation de mecanismes d'apprentissage par imitation pour un robot mobile passe par la prise en compte des aspects tres differents les uns des autres : vision, controle moteur, apprentissage de sequences j'ai etudie chaque probleme separement tout en montrant que la prise en compte des interactions entre ces differents problemes etait primordiale pour obtenir un systeme reellement fonctionnel.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Morette, Nicolas. "Contribution à la navigation de robots mobiles : approche par modèle direct et commande prédictive." Phd thesis, Université d'Orléans, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00517376.

Full text

Abstract:

L'autonomie d'un robot mobile autonome requiert la réalisation coordonnée de tâches de commande et de perception de l'environnement. Parmi celles-ci, la navigation joue un rôle de pivot dans l'interaction du robot avec son terrain d'évolution. Elle consiste en la détermination de trajectoires réalisables par le robot pour suivre un chemin préétabli, tout en assurant la non collision avec les obstacles, mobiles ou fixes. Pour effectuer cette tâche, notre approche s'appuie sur le modèle cinématique direct du véhicule pour générer des trajectoires admissibles par le robot. En premier lieu, une trajectoire de référence est construite à partir du chemin à suivre. Le problème de navigation est alors modélisé sous la forme d'un problème d'optimisation sous contraintes dont la fonction coût quantifie l'écart entre la trajectoire prédite du robot et la trajectoire de référence. Les obstacles sont intégrés sous forme de contraintes en pénalisant le critère, et sa minimisation détermine la commande optimale à appliquer. Cette navigation par commande prédictive nous permet d'anticiper les mouvements de contournement d'obstacles sur l'horizon de prédiction choisi, tout en gardant une certaine réactivité vis-à-vis de la dynamique des obstacles et du robot. En outre, l'utilisation de familles de trajectoires paramétrées permet de maitriser le comportement du véhicule.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Lefebvre, Olivier Lamiraux Florent. "Navigation autonome sans collision pour robots mobiles nonholonomes." Toulouse : INP Toulouse, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000351.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Manaoui, Francis Olivier. "Etude et simulation d'algorithmes de navigation pour robots mobiles autonomes sur terrain inégal." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37615664p.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Manaoui, Francis Olivier. "Étude et simulation d'algorithmes de navigation pour robots mobiles autonomes sur terrain inégal." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20242.

Full text

Abstract:

Le travail de recherche a pour objectif de definir et simuler le fonctionnement d'un navigateur pour robots mobiles autonomes sur sol irregulier. Une analyse bibliographique met en evidence les grands principes de la navigation. Les problemes specifiques des robots evoluant en exterieur sont formalises. On propose alors une modelisation du terrain basee sur la polygonation des courbes de niveaux. Dans l'espace de recherche associe on definit un algorithme de recherche des deplacements elementaires. On propose ensuite une methode de determination du temps de parcours minimal, en fonction des caracteristiques du vehicule, de la geometrie et de la nature du terrain. Enfin on expose les resultats des simulations et une evaluation de la complexite des algorithmes

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Gomez, Adrien. "Concevoir et animer pour l'acceptation de robots zoomorphiques." Thesis, Toulouse 2, 2018. http://dante.univ-tlse2.fr/id/eprint/9295.

Full text

Abstract:

Le robot est une figure que l’on trouve régulièrement dans la fiction, sur différents médiums. Très souvent il est associé au mythe de Frankenstein, la créature qui se rebelle contre son créateur et menace l’humanité. Cette peur s’est peu à peu ancrée dans l’inconscient collectif, même si elle parait irraisonnée quand nous observons les véritables robots et leurs applications. Car ces machines se sont bien développées en dehors de la fiction. Pas forcément sous la même forme ou dans les mêmes buts. Mais l’apparition de ces êtres artificiels génères aussi des craintes. C’est pourquoi une branche de recherche s’est développée sous l’appellation acceptation.L’acceptation des robots est un des enjeux majeurs dans le développement de cette technologie au sein de notre société. Le développement des différents robots de services, ou de robots au travail, s’accentue. Les interactions et le partage de l’espace social avec les robots ne cessent d’augmenter. C’est pourquoi il est important de trouver des pistes pour l’intégration de ces machines se passent au mieux car il y a derrières des enjeux sociaux, économiques, et scientifiques. Une des pistes qui s’est développée est celle de l’utilisation des techniques du cinéma d’animation. Nous prolongeons ici cette piste pour l’appliquer à l’acceptation de robots zoomorphiques. Une catégorie de robot peu étudiés jusqu’à présent. Notre étude s’est consacrée à un cas particulier, un robot hexapode nommé R.HEX développé au L.I.R.M.M.Pour développer notre recherche, nous avons mis en place une enquête en utilisant la réalité virtuelle. Un nouveau moyen d’expression nécessitant l’apprentissage de nouveau codes de mise en scène et de narration, afin de restituer au mieux une expérience crédible. Cette expérience nous permis de comparer des mouvements d’animation et des mouvements calculés par simulateur, afin de déterminer comment utiliser au mieux les outils d’animation
The robot is a figure that is regularly found in fiction, on different media. Very often it is associated with the myth of Frankenstein, the creature that rebels against its creator and threatens humanity. This fear has gradually taken root in the collective unconscious, even if it seems irrational when we observe real robots and their applications. Because these machines have also been developed outside fiction. Not necessarily in the same form or for the same purposes. But the appearance of these artificial beings also generates fears. This is why a branch of research has been developed under the name acceptance.The acceptance of robots is one of the major goals in the development of this technology within our society. The development of different service robots, or co-worker robots, is increasing. The interaction and sharing of social space with robots continues to increase. This is why it is important to find ways to integrate these machines as well as possible. Because there are social, economic, and scientific issues behind them. One of the pathes that has been developed is the use of animations techniques. We extend this track here to apply it to the acceptance of zoomorphic robots. A category of robot little studied so far. Our study was devoted to a particular case, a hexapod robot, named R.HEX, developed at the Laboratory of Computer Science, Robotics and Microelectronics of Montpellier.To develop our research, we set up a survey using virtual reality. A new way of expression that also required the learning of new staging and narrative codes, in order to best reproduce a credible experience. This experience allowed us to compare animation movements and movements calculated by simulator, in order to determine how to better use animation tools

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Revel, Arnaud. "Contrôle d'un robot autonome par approche neuro-mimétique." Cergy-Pontoise, 1997. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/97CERG0034.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Khoumsi, Ahmed. "Pilotage, asservissement sensoriel et localisation d'un robot mobile autonome." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614695q.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Large, Fréderic Laugier Christian. "Navigation autonome d'un robot mobile en environnement dynamique et incertain." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://emotion.inrialpes.fr/bibemotion/2003/Lar03/large-these-fr-03.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Large, Fréderic. "Navigation autonome d'un robot mobile en environnement dynamique et incertain." Chambéry, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00147376.

Full text

Abstract:

Cette thèse présente deux méthodes de navigation permettant à un robot terrestre de se déplacer à grande vitesse dans un espace peuplé d'obstacles mobiles et connu de manière imparfaite. Elles s'appuient sur un formalisme inspiré du concept de v-obstacle et qui permet d'estimer rapidement le risque de collision future associé à chaque déplacement possible du robot. La première méthode privilégie la réactivité du robot en ne calculant que son prochain déplacement. Elle est particulièrement adaptée aux environnements très changeants, mais peut conduire le robot à des situations de blocage. La seconde méthode vise à construire une trajectoire complète jusqu'au but. Elle peut être suspendue à tout instant pour fournir un résultat intermédiaire et prendre en compte les changements dans l 'environnement. Les trajectoires calculées restent cohérentes entre deux décisions successives du robot, s'écartent des obstacles trop imprévisibles et limitent les blocages qui empêchent le robot d'atteindre le but. Notre approche est comparée avec d'autres méthodes existantes et son intérêt pour des situations courantes est montré sur simulateur. Des adaptations en vue d'une utilisation sur robot réel sont présentées. Nous proposons notamment d'améliorer l'exécution du déplacement à l'aide de réseaux de neurones artificiels. Les résultats expérimentaux sont présentés et commentés
This thesis proposes two methods of navigation that allows a robot to move at high speeds in a partially unknown environment amidst moving obstacles. Both methods are based on a novel formalism inspired by the v-obstacle concept, allowing a fast estimation of the risk of collision associated with any feasible movement of the robot. The first method makes the robot react faster by computing only its next move. It is more suitable for fast changing environments, but may cause the robot to be blocked. The second method aims to build a complete trajectory to the goal. It can be suspended at any time in order to return an intermediate result and takes into account changes in the environment. The computed trajectories remain coherent between two successive decisions of the robot, they stay away from unpredictable obstacles and limit the cases that prevent the robot from reaching its goal. Our approach is compared to other existing methods. Its use in practical applications is shown in simulation. Several adaptations of our methods for implementation on real robots are presented. One of these adaptations leads to improved motion execution with artificial neural networks. Experimental results are given and analysed

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Xia, Chen. "Apprentissage Intelligent des Robots Mobiles dans la Navigation Autonome." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2015. http://www.theses.fr/2015ECLI0026/document.

Full text

Abstract:

Les robots modernes sont appelés à effectuer des opérations ou tâches complexes et la capacité de navigation autonome dans un environnement dynamique est un besoin essentiel pour les robots mobiles. Dans l’objectif de soulager de la fastidieuse tâche de préprogrammer un robot manuellement, cette thèse contribue à la conception de commande intelligente afin de réaliser l’apprentissage des robots mobiles durant la navigation autonome. D’abord, nous considérons l’apprentissage des robots via des démonstrations d’experts. Nous proposons d’utiliser un réseau de neurones pour apprendre hors-ligne une politique de commande à partir de données utiles extraites d’expertises. Ensuite, nous nous intéressons à l’apprentissage sans démonstrations d’experts. Nous utilisons l’apprentissage par renforcement afin que le robot puisse optimiser une stratégie de commande pendant le processus d’interaction avec l’environnement inconnu. Un réseau de neurones est également incorporé et une généralisation rapide permet à l’apprentissage de converger en un certain nombre d’épisodes inférieur à la littérature. Enfin, nous étudions l’apprentissage par fonction de récompenses potentielles compte rendu des démonstrations d’experts optimaux ou non-optimaux. Nous proposons un algorithme basé sur l’apprentissage inverse par renforcement. Une représentation non-linéaire de la politique est désignée et la méthode du max-margin est appliquée permettant d’affiner les récompenses et de générer la politique de commande. Les trois méthodes proposées sont évaluées sur des robots mobiles afin de leurs permettre d’acquérir les compétences de navigation autonome dans des environnements dynamiques et inconnus
Modern robots are designed for assisting or replacing human beings to perform complicated planning and control operations, and the capability of autonomous navigation in a dynamic environment is an essential requirement for mobile robots. In order to alleviate the tedious task of manually programming a robot, this dissertation contributes to the design of intelligent robot control to endow mobile robots with a learning ability in autonomous navigation tasks. First, we consider the robot learning from expert demonstrations. A neural network framework is proposed as the inference mechanism to learn a policy offline from the dataset extracted from experts. Then we are interested in the robot self-learning ability without expert demonstrations. We apply reinforcement learning techniques to acquire and optimize a control strategy during the interaction process between the learning robot and the unknown environment. A neural network is also incorporated to allow a fast generalization, and it helps the learning to converge in a number of episodes that is greatly smaller than the traditional methods. Finally, we study the robot learning of the potential rewards underneath the states from optimal or suboptimal expert demonstrations. We propose an algorithm based on inverse reinforcement learning. A nonlinear policy representation is designed and the max-margin method is applied to refine the rewards and generate an optimal control policy. The three proposed methods have been successfully implemented on the autonomous navigation tasks for mobile robots in unknown and dynamic environments

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Lefebvre, Olivier. "Navigation autonome sans collision pour robots mobiles nonholonomes." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134581.

Full text

Abstract:

Cette thèse traite de la navigation autonome en environnement encombré pour des véhicules à roues soumis à des contraintes cinématiques de type nonholonome. Les applications de ces travaux sont par exemple l'automatisation de véhicules ou l'assistance au parking. Afin de se déplacer de façon autonome, un robot doit mettre en oeuvre un certain nombre de fonctionnalités : planification d'une trajectoire sans collision, localisation, évitement réactif d'obstacles, suivi de trajectoire, etc. Nous montrons que les spécificités des applications envisagées et des systèmes auxquels nous nous intéressons requièrent des méthodes originales de résolution de ces fonctionnalités, qui tiennent explicitement compte de ces spécificités. Notre contribution porte sur le développement de méthodes permettant de réaliser certaines de ces fonctionnalités et sur l'intégration des différentes fonctionnalités de la navigation au sein d'une architecture générique. Nous présentons tout d'abord une méthode d'évitement réactif d'obstacles qui consiste à déformer en cours d'exécution une trajectoire initiale calculée dans un modèle de l'environnement, de façon à ce qu'elle s'éloigne des obstacles perçus et qu'elle respecte les contraintes cinématiques du système. Puis nous proposons une méthode de parking référencé sur des amers pour systèmes nonholonomes. Le principe est de définir la position de parking désirée relativement à des éléments de l'environnement, et de déformer la trajectoire pour rejoindre cette position. Ensuite nous présentons une architecture générique pour l'intégration des fonctionnalités de localisation, d'évitement d'obstacles et de suivi de trajectoire. Enfin nous illustrons l'ensemble de ces travaux par des résultats expérimentaux obtenus avec plusieurs robots.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

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.

Full text

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

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Bourdon, Gérard. "Strategie reactive d'accostage entre robots mobiles autonomes en milieu contraint. Approche par techniques floues." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066491.

Full text

Abstract:

Ce travail de these traite de l'elaboration et de la mise en place experimentale d'une methode d'accostage entre robots mobiles autonomes en milieu inconnu et contraint. L'objectif est donc de definir une strategie reactive permettant a un robot suiveur de s'asservir sur un robot cible quelque soit leur configuration relative initiale. Ce travail a pour but de s'inserer ulterieurement dans une tache de collaboration entre bras manipulateurs mobiles. La conception du robot romain (robot mobile autonome instrumente), realise au cours de cette these est egalement abordee. Ce robot rapide tire son originalite de conception dans son architecture materielle decentralisee, organisee autour d'un bus local de communication. Cette plate-forme performante et flexible utilise comme suiveur a permis de valider experimentalement la strategie developpee. Les approches proposees font appel aux techniques floues dont les proprietes description et d'approximation sont utilisees pour la resolution d'un probleme robotique complexe. Il s'agit en effet d'apporter une solution d'une part, a la gestion d'evenements asynchrones, et d'autre part, de definir une methode d'accostage, le tout devant mener a une strategie reactive de prepositionnement de mobiles en vue d'une cooperation en mouvement. Une methode d'evitement reflexe est developpee, centree sur le principe d'une modelisation qualitative de la contrainte locale et de la mobilite du systeme. De cette modelisation en ligne, a partir d'une base de connaissance, est deduit le mouvement du suiveur. La manoeuvre d'accostage, envisagee tout d'abord sans contrainte d'environnement, resulte de l'etablissement d'une loi de guidage par prediction du point de rendez-vous et de la definition d'un champ de forces floues permettant de reconstituer la configuration spatiale de la cible. Une methode de fusion est proposee, permettant l'accostage d'une cible manoeuvrante dans un espace contraint.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Jaïem, Lotfi. "Contribution à l'autonomie des robots : vers la garantie de performance en robotique mobile autonome par la gestion des ressources matérielles et logicielles." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT338/document.

Full text

Abstract:

La performance est un concept multiforme largement décliné et défini en robotique de manipulation où il relève de contraintes spécifiques : environnement non dynamique de dimensions limitées, énergie infinie. Les indicateurs de performance proposés dans le cadre de missions robotiques terrestres sont moins largement acceptés.Pour notre part nous les déclinons en axes principaux : énergie, sécurité, localisation, stabilité, et secondaires : durée par exemple.Dans le cadre de ce travail nous nous intéressons à des missions robotiques soumises à des contraintes de performance liées à la durée, la sécurité et l'énergie dans un environnement connu mais dynamique.La déclinaison des contraintes imposées à la mission et au robot permet de décomposer la mission en une suite d'activités aux contraintes invariantes. Chacune de ces activités pouvant être réalisée à l'aide d'un ensemble de tâches robotiques (se déplacer, se localiser, analyser une image, etc.) pouvant elles-mêmes être implémentées de différentes façons en fonction des actionneurs, capteurs ou algorithmes pouvant être utilisés.Le problème adressé est le suivant : comment choisir les ressources matérielles et logicielles à utiliser tout au long de la mission de façon à vérifier les contraintes de performance imposées ? C'est un problème de sac à dos multicritères NP-Complet et l'espace de recherche devient très rapidement inexplorable. De façon à proposer et garantir une solution applicable sous des contraintes temps réel, nous faisons appel à un algorithme permettant de trouver un ensemble ordonné de bonnes solutions en temps linéaire.L'approche de gestion de ressources proposée a été implémentée sur un robot Pioneer-3DX et une architecture de contrôle s'appuyant sur le Middleware ContrACT.Cette approche a été validée dans le cadre d'une mission de patrouille d'une longueur de 200 m et durant une dizaine de minutes, au sein du laboratoire LIRMM, pour vérifier l'état de vannes.Pour la mission choisie, l'espace d'états à considérer est supérieur à 10^{14}.Tout au long de la mission, les ressources matérielles et logicielles sont choisies dynamiquement et d'une façon autonome afin de satisfaire les contraintes de performance imposées.Si des ressources ne sont plus opérationnelles, ou si trop d'évitements d'obstacles non prévus sont effectués, l'approche développée est capable de trouver en ligne une nouvelle solution d'affectation des ressources vérifiant les contraintes de performance imposées, si elle existe.Ces travaux participant donc à l'accroissement du niveau de tolérance aux fautes du système robotisé
The performance is a multi-form concept widely defined in manufacturing robotics with specific environment conditions (static and perfectly known) and infinite energy).However, performance indicators proposed in mobile robotics are less widely accepted.We differenciate between main performance axes (energy, safety, localization and stability) and secondary performance axes (duration for example).In our work, we are interested on missions realized under duration, safety and energy performance constraints, in a known but dynamic environment.Applying the different constraints decomposes the mission into a sequence of activities realized under invariant constraints.Each one, can be realized by a set of robotic tasks (move, be located, analyze an image, etc.).These tasks can be implemented in various ways according to the different possibles actuators, sensors and algorithms configurations.The adressed problem is the following: how to choose the hardware and software resources to use along a mission while satisfying the different performance constraints ? It is a multicriteria knapsack problem known to be NP-hard, where the complexity becomes very quickly unexplorable.To propose and guarantee an applicable solution under real-time constraints, we used an algorithm allowing to find a set of good solutions in few iterations.The proposed resources management approach is implemented on a Pioneer-3DX robot using a control architecture based on the Middleware ContrACT.This approach has been validated on a patrolling mission travelling 200 m within the LIRMM laboratory during about 10 mn, to verify the state of valves.For the considered mission, the state space dimension is higher than 10^{14}.The hardware and software resources are dynamically and autonomously selected along the mission to satisfy the different performance constraints.If a resource becomes faulty and/or many obstacle avoidances occure and lead to performance drift, the developed approach finds on line a new resources allocation solution (if it exists).So this approach allows to enhance the fault tolerance of the robotic system

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Da, Silva Filho José Grimaldo. "Towards natural human-robot collaboration during collision avoidance." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALM003.

Full text

Abstract:

Ces dernières années, la tendance des robots capables de partager des espaces domestiques ou de travail avec des personnes a connu une croissance importante. Du robot guide à l’aspirateur autonome, ces robots dits "de service" sont de plus en plus intégrés dans la vie quotidienne des profanes.Bien que les progrès des logiciels et du matériel aient permis un comportement plus intelligent et plus autonome des robots, la présence plus répandue des robots parmi les gens pose un nouvel ensemble de défis pour la communauté scientifique. Même si les gens ne sont pas que des obstacles ordinaires, les approches classiques de navigation se sont concentrées sur la garantie d’un mouvement sans collision en supposant que les gens sont soit des obstacles statiques, soit des obstacles en mouvement. Traiter les gens comme des obstacles ordinaires signifie qu’un robot est incapable de tenir compte de la réaction d’une personne au mouvement du robot. Pour cette raison, un mouvement donné d’un robot peut être perçu comme dangereux ou inhabituel, ce qui incite les gens à adopter un mouvement plus prudent pendant qu’ils réfléchissent activement aux intentions du robot. Dans ce contexte, notre travail se concentre sur la manière dont un robot doit se déplacer au milieu des gens, ce qu’on appelle un problème de Mouvement homme-robot. Plus précisément, nous nous concentrons sur la reproduction d’une caractéristique de l’interaction homme-homme lors de la prévention des collisions, à savoir le partage mutuel des adaptations effectuées pour résoudre une collision.Etant donné que les situations d’évitement des collisions entre les personnes sont résolues en coopération, cette thèse modélise la manière dont cette coopération se fait afin qu’un robot puisse reproduire leur comportement. Pour ce faire, des centaines de situations où deux personnes ont des trajectoires de croisement ont été analysées. À partir de ces trajectoires humaines impliquant une tâche d’évitement des collisions, nous avons déterminé comment l’effort total est partagé entre chaque agent en fonction de plusieurs facteurs de l’interaction tels que l’angle de croisement, le temps avant collision ainsi que la vitesse. Pour valider notre approche, une preuve de concept est intégrée dans le framework Robot Operating System (ROS) utilisant une version modifiée de Reciprocal Velocity Objects (RVO) afin de répartir l’effort d’évitement des collisions de façon humanoïde.Bien que la modélisation de la manière dont un robot devrait collaborer avec des personnes ait fourni une base de référence importante pour le comportement d’évitement des collisions, la collaboration pendant une collision pourrait éventuellement engendrer de conséquences négatives. En particulier, pour assurer une collaboration efficace lors de la prévention des collisions, il est nécessaire de prévoir si la personne tentera d’éviter la collision en passant du côté gauche ou du côté droit, c’est-à-dire en prenant une décision de classe homotopie. Cependant, à situation ou cette décision de classe d’homotopie n’est pas cohérente pour les gens, le robot est obligé de tenir compte de la possibilité que les deux agents tentent de se croiser d’un côté ou de l’autre et prennent une décision nuisible à la prévention des collisions.Ainsi, dans cette thèse, nous évaluons également ce qui détermine la frontière qui sépare la décision d’éviter la collision d’un côté ou de l’autre. En faisant une approximation de l’incertitude entourant cette limite, nous avons élaboré une stratégie d’évitement des collisions qui tente de résoudre ce problème. Notre approche est basée sur l’idée que le robot doit planifier son mouvement d’évitement des collisions de telle sorte que, même si les agents, dans un premier temps, choisissent à tort de se croiser sur des côtés différents, le robot et la personne soient capables de percevoir
Classical approaches for robot navigation among people have focused on guaranteed collision-free motion with the assumption that people are either static or moving obstacles. However, people are not ordinary obstacles. People react to the presence and the motion of a robot. In this context, a robot that behaves in human-like manner has been shown to reduce overall cognitive effort for nearby people as they do not have to actively think about a robot's intentions while moving on its proximity.Our work is focused on replicating a characteristic of human-human interaction during collision avoidance that is the mutual sharing of effort to avoid a collision. Based on hundreds of situations where two people have crossing trajectories, we determined how total effort is shared between agents depending on several factors of the interaction such as crossing angle and time to collision. As a proof of concept our generated model is integrated into gls{rvo}. For validation, the trajectories generated by our approach are compared to the standard gls{rvo} and to our dataset of people with crossing trajectories.Collaboration during collision avoidance is not without its potential negative consequences. For effective collaboration both agents have to pass each other on the same side. However, whenever the decision of which side collision should be avoided from is not consistent for people, the robot should also account for the risk that both agents will attempt to incorrectly cross each other on different sides. Our work first determines the uncertainty around this decision for people. Based on this, a collision avoidance approach is proposed so that, even if agents initially choose to incorrectly attempt to cross each other on different sides, the robot and the person would be able to perceive the side from which collision should be avoided in their following collision avoidance action. To validate our approach, several distinct scenarios where the crossing side decision is ambiguous are presented alongside collision avoidance trajectories generated by our approach in such scenarios

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Royer, Eric. "Cartographie 3D et localisation par vision monoculaire pour la navignation autonome d'un robot mobile." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00698908.

Full text

Abstract:

Ce mémoire de thèse présente la réalisation d'un système de localisation pour un robot mobile fondé sur la vision monoculaire. L'objectif de ces travaux est de pouvoir faire naviguer un véhicule robotique sur parcours donné en milieu urbain. Le robot est d'abord conduit manuellement. Pendant cette phase d'apprentissage, la caméra embarquée enregistre une séquence vidéo. Après un traitement approprié hors ligne, une image prise avec le même matériel permet de localiser le robot en temps réel. Cette localisation peut être utilisée pour commander le robot et faire en sorte qu'il suive de façon autonome le même parcours que durant la phase d'apprentissage. Le principe retenu consiste à construire une carte tridimensionnelle de la zone parcourue pendant la phase d'apprentissage, puis à se servir de la carte pour se localiser. Une grande partie de ce mémoire est consacré à l'étude des performances du système

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Badi, Elkébir. "Étude et réalisation d'un système de programmation et de commande de robot mobile autonome." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20246.

Full text

Abstract:

Cette thèse présente deux systèmes importants pour les robots mobiles. Un premier système de commande est d'abord détaillé L’étude et la réalisation de l'architecture matérielle en constitue une première partie. Une étude des trajectoires et des mouvements correspondants en constitue une seconde partie. Une étude de l'asservissement optimise ensuite le suivi par le robot des trajectoires imposées. Cette étude est effectuée dans le cas discret. Le lissage des trajectoires pour obtenir un mouvement continu est effectué par l'utilisation de clothoïdes. Ce système de commande est organisé autour d'un noyau de primitives de déplacements, d'informations et de sécurité. Les performances du système sont testées sur un robot mobile réel mithra de type a (projedt MITHRA/EUREKA). Le second système traite de la programmation du robot mobile autonome. Trois modes de programmation sont mises au point: 1) l'apprentissage, relevé direct de la trajectoire suivi par le robot (moteurs débrayés) poussé par un opérateur; 2) la modélisation topologique, transformation du domaine d’évolution du robot mobile en un graphe de points d'emplacements stratégiques, le suivi d'une trajectoire par le robot revient à la recherche du chemin correspondant dans un graphe; 3) la méthode mixte, coopération des deux modes précédents pour accomplir une mission donnée Les sorties de ces trois modes sont transformées par un générateur de mouvements en primitives exécutables par le système de commande.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

Peynot, Thierry Chatila Raja. "Sélection et contrôle de modes de déplacement pour un robot mobile autonome en environnements naturels." Toulouse : INP Toulouse, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000395.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Khan, Muhammad Aqib. "Design and control of a robotic system based on mobile robots and manipulator arms for picking in logistics warehouses." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMLH31.

Full text

Abstract:

La logistique consiste à stocker, déplacer et expédier des marchandises à des détaillants ou clients finaux tant en garantissant une gestion efficace des flux d’information sous-jacents. Les travaux menés durant cette thèse visent à automatiser le processus de préparation de commande sur palette en introduisant des robots manipulateurs mobiles dans les entrepôts logistiques, avec un double objectif : diminuer la pénibilité du travail et augmenter la productivité face à la croissance des volumes traités.Après un état de l’art exhaustif sur les robots manipulateurs mobiles, l’auteur met en œuvre un ensemble de procédés et processus afin de prélever des colis sur des palettes disposées sous des racks et cela en toute autonomie. Des blocs fonctionnels sont ainsi constitués pour réaliser l’ensemble des tâches pour la base mobile (cartographie, localisation, planification, navigation) ainsi que pour le bras manipulateur. Une disposition originale et inédite des capteurs sur le manipulateur mobile ainsi que la mise en place d’ARtag sur les éléments d’infrastructures permettent de récupérer des « smart data » plutôt que du « big data », permettant de conjuguer la complexité du problème avec les contraintes temps réel de l’application.Un algorithme de suivi d’un « mur virtuel » est proposé utilisant une transformée de Hough rendue plus robuste grâce à plusieurs niveaux de filtrage. La synchronisation et la commande de ces deux systèmes est assurée par des réseaux de Pétri. Enfin le prototype développé durant cette thèse CIFRE a été non seulement testé au laboratoire mais aussi dans les conditions réelles d’un entrepôt logistique
Logistics involves the storage and displacement of goods. These goods are stored in warehouses and shipped to retailers in pallets. Pallets are produced on a customer’s order. Order picking for a pallet is a fatigue induced process resulting in poor performance of the workers, decreasing the productivity and inducing delays in supply chain. Flexibility is introduced to increase productivity by commissioning robots for process automation. These robots consist of autonomous ground vehicles for transporting freight and static manipulators for pick and place. A static robot has limited workspace and the capability of a manipulator is significantly enhanced by adding a mobile base. Mobile manipulation is now being exploited for pick & place and pallet production. This thesis presents a first attempt to achieve autonomous palletization using mobile manipulation. To acquire palletization by mobile manipulation requires the identification of functional blocks, to conceive a framework to achieve this task. A thorough state of the art has been prepared in this thesis corresponding to each element of the global framework. To realize the proof of concept, a prototype has been developed by leveraging existing technologies, by integrating a mobile base with manipulator and a grasping system with a gripping element. For each functional block of the global framework, control execution strategies have been developed and tested in industrial environment. Specifically, localization is acquired by the use of synthetic landmarks, a motion planning and control strategy is employed for global navigation and a rack tracking motion control has been developed for moving inside the racks. To combine and execute all the elements without deadlocks a coordination framework is used as a global supervisor. The path planner for global navigation is based on the shortest distance between two points, and rack tracking is developed by applying the conventional Hough transform to the lidar data and using the output in a nonlinear controller, while the motion planner for manipulation is based on linear trajectories. The framework for supervisory control is based on discrete event systems topology and state machines corresponding to each element have been modelized using Petri nets. Finally, the framework has been tested for a complete picking task on the mobile manipulator to validate the selection of strategies and performance of each functional element. The successful demonstration has been concluded as a first step towards the evolution of autonomous palletization

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Sert, Hugues. "De l'utilisation de l'algèbre différentielle pour la localisation et la navigation de robots mobiles autonomes." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00862870.

Full text

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

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Gonzalez, Enrique. "Une methodologie pour la planification de trajectoires de robots mobiles autonomes : strategie de zones complementaires." Evry-Val d'Essonne, 1997. http://www.theses.fr/1997EVRY0016.

Full text

Abstract:

Cette these presente une methodologie de planification de trajectoires pour robots mobiles evoluant dans un environnement inconnu. La methode, dite strategie de zones complementaires (szc), realise la construction en ligne d'un modele topologique de l'environnement. Ce modele, representant la connexite des zones elementaires, est utilise pour resoudre les trois problemes de planification de trajectoires : le remplissage total d'une surface, l'acquisition de terrain et la planification de chemin. L'espace est modelise par un quadrillage. Les cellules libres sont balayees par la szc. La szc realise un decoupage recursif de l'espace 2d en zones elementaires connexes. Celles ci sont detectees et delimitees par des explorations ultrasonores effectuees lors du parcours du contour des zones connues. Pour assurer la couverture totale de la surface, les explorations qui permettent de detecter de nouvelles zones sont realisees a partir de la totalite de la frontiere de la superficie connue. Dans une deuxieme etape, les cellules partiellement occupees sot balayees par une strategie de contournement fin de type predictif. La stabilite et la capacite de balayage total des algorithmes ont ete demontrees. La robustesse est amelioree par l'introduction de mecanismes reactifs de validation de la coherence. La methode proposee a ete validee en simulation et avec un robot mobile de faible cout. Ce travail contribue a ouvrir la voie au developpement de robots mobiles plus autonomes et capables de rendre des services dans des activites quotidiennes.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Dib, Alaa. "Commande non linéaire et asservissement visuel de robots autonomes." Phd thesis, Supélec, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795247.

Full text

Abstract:

Dans ce travail de thèse, on s'intéresse au problème de déplacement et de la localisation d'un robot mobile autonome dans son environnement local. La première partie du manuscrit les deux tâches de mouvement de base : c'est-à-dire, la stabilisation et le suivi de trajectoire. Deux stratégies de commande ont été traitées: le mode de glissement intégral, et la méthode dite "Immersion et Invariance". La deuxième partie porte sur l'asservissement visuel, les deux techniques 2D et 3D d'asservissement visuel ont été appliquées. Les moments d'image ont été choisis comme indices visuels car ils sont moins sensibles au bruit d'image et autres erreurs de mesure. Une nouvelle approche de l'asservissement visuel qui repose sur l'image est ici proposée. Elle est basée sur la génération de trajectoires sur le plan de l'image directement (calcul des valeurs des primitives d'image correspondantes à une trajectoire cartésienne donnée). Cette approche garantit que la robustesse et la stabilité bien connues de l'asservissement 2D ont été étendues en raison du fait que les emplacements initial et désiré de la caméra sont proches. Les trajectoires obtenues garantissent aussi que la cible reste dans le champ de vue de la caméra et que le mouvement du robot correspondant est physiquement réalisable. Des tests expérimentaux ont été effectués et des résultats satisfaisants ont été obtenus à partir des implémentations des stratégies de commande et d'asservissement visuel. Bien qu'ils soient développés et expérimentés dans le cadre spécifique d'un robot de type unicycle, ces travaux sont assez génériques pour être appliqués sur autres types de véhicules.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

Skhiri, Faouzi. "Étude et mise en oeuvre d'algorithmes de navigation d'un robot mobile autonome dans un environnement partiellement connu." Paris 12, 1994. http://www.theses.fr/1994PA120051.

Full text

Abstract:

L'objectif de ce travail consiste a commander un robot mobile a roues afin de se deplacer dans un environnement connu mais avec des obstacles imprevus. Pour ce faire, une mise en uvre de l'instrumentation du robot est etudiee, d'une part d'un point de vue materiel, au niveau des capteurs exteroceptifs, d'autre part d'un point de vue logiciel au niveau des algorithmes de navigation. Cette mise en uvre est effectuee a travers une architecture de commande hierarchisee comportant trois niveaux, soit: planification, navigation et pilotage. Pour planifier une trajectoire, nous utilisons la methode des vecteurs de traversabilite en apportant des ameliorations a l'algorithme classique. La navigation locale est realisee par la methode des champs de potentiel. Notre contribution reside dans l'amelioration du comportement du robot, en particulier en modifiant dynamiquement les forces repulsives au cours de l'evolution. Par ailleurs, nous proposons une methode permettant d'eviter les minima locaux. Afin de permettre un recalage eventuel de la localisation relative fournie par l'odometrie, nous utilisons un systeme de localisation absolue par goniometrie. L'etude de quelques configurations nous a permis de trouver d'une part la meilleure structuration de l'environnement, et d'autre part les positions du robot dans l'environnement offrant les meilleurs resultats

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

TANG, XIAO. "Maintien de la coherence d'un modele de l'environnement spatial de robots mobiles autonomes : le systeme prove." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066447.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette these est de developper un systeme de maintien de la coherence pour un modele de l'environnement spatial simule dans lequel naviguent les robots mobiles autonomes (rma). L'environnement considere est l'interieur d'un batiment sans etage et le modele informatique representant cet environnement est sous forme d'objets. Le maintien de la coherence dans le systeme developpe est base sur le principe de satisfaction des contraintes prises au sens large. Un modele de verite appele t-modele qui contient toutes les contraintes est defini. Si le modele de l'environnement est compatible avec le t-modele, alors il est coherent, sinon il est incoherent. Deux types de criteres sont distingues: les criteres statiques, appeles contraintes a verifier, et les criteres dynamiques, appeles contraintes a propager et contraintes a verifier et a propager, qui sont des connaissances nous permettant d'obtenir de nouvelles connaissances sous certaines conditions. Si le modele de l'environnement est stable, il suffit de verifier les criteres statiques pour controler sa coherence. En cas de changement, le changement initial sera propage dans tout le modele a l'aide des criteres dynamiques. Si le changement initial et ses effets de propagation verifient tous les criteres statiques, alors ce changement est acceptable et le modele de l'environnement peut etre mis a jour ; sinon le changement initial est dit incoherent. Le systeme de maintien de la coherence se charge egalement de trouver les causes de chaque anomalie

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Chanier, François. "Localisation et cartographie simultanées de l'environnement à bord de véhicules autonomes : analyse de solutions fondées sur le filtrage de Kalman." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719341.

Full text

Abstract:

Pour être autonome, un robot mobile doit être capable de décrire l'environnement dans lequel il évolue. Pour ce faire, le robot doit pouvoir se localiser et construire une carte de l'environnement si celle-ci n'existe pas. Grâce à ces informations, il pourra par exemple éviter les obstacles et donc naviguer en toute sécurité. Cette capacité correspond à une étape obligatoire sur la route de son autonomie totale. Le sujet traité dans ce manuscrit répond à cette problématique. Il concerne la localisation d'un véhicule et la cartographie d'un environnement en simultané, SLAM pour simultaneous localization and mapping. Après un etat de l'art des approches proposées durant la dernière décennie, deux points importants ont été constatés lors de l'emploi d'un filtre EKF-SLAM : les estimations obtenues avec ce filtre ne sont pas consistantes et cette approche, telle qu'elle a été introduite, ne répond pas aux critères d'observabilité d'un système. Pour chacun de ces problèmes, une solution est proposée et critiquée à l'aide de résultats de simulation et d'expérimentation

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

47

Lampe, Alexandre. "Méthodologie d'évaluation du degré d'autonomie d'un robot mobile terrestre." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136386.

Full text

Abstract:

Notre approche pour l'évaluation de l'autonomie est de passer par la mesure des performances du robot vis-à-vis de la complexité de la tâche à accomplir. Nous avons fixé la tâche en choisissant une mission de navigation. La complexité varie d'une part à cause de l'environnement et d'autre part en fonction de la quantité d'information possédée par le robot sur cet environnement. L'hypothèse de travail est la suivante : plus l'environnement est complexe et plus les performances du robot risquent d'être réduites; de manière similaire, plus le robot possède d'information sur le monde dans lequel il évolue et plus il a de chances de faire des choix conduisant à de meilleures performances. Nous avons proposé des métriques pour mesurer d'une part la complexité de l'environnement et d'autre part la quantité d'information. L'analyse de la mission se fait de manière globale et de manière locale.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

48

Dugas, Olivier. "Localisation relative à six degrés de liberté basée sur les angles et sur le filtrage probabiliste." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25607.

Full text

Abstract:

Lorsque des robots travaillent en équipe, il est avantageux de permettre à ceux-ci de se localiser mutuellement pour faire, par exemple, de la navigation en formation. La résolution de la localisation relative est d'une importance particulière pour des équipes de robots aériens ou sous-marins lorsque ceux-ci opèrent dans des environnements dépourvus de points de repère. Ce problème se complexifie davantage lorsque le système de localisation permet seulement l'utilisation de caméras légères et bon marché. Cette étude présente une solution analytique au problème de localisation relative à six degrés de liberté basée sur des mesures d'angle. Cette solution est intégrée à des filtres probabilistes pour augmenter sa précision. En utilisant deux robots mutuellement observables possédant chacun deux marqueurs et une caméra colinéaires, nous pouvons retrouver les transformations qui expriment la pose du premier dans le référentiel du second. Notre technique se distingue du fait qu'elle nécessite uniquement la mesure de deux paires d'angles, au lieu d'un mélange de mesures d'angles et de distances. La précision des résultats est vérifiée par des simulations ainsi que par des expérimentations concrètes. Suite à des expérimentations à des distances variant entre 3:0 m et 15:0 m, nous montrons que la position relative est estimée avec moins de 0:5 % d'erreur et que l'erreur moyenne sur l'orientation relative est maintenue sous 2:2 deg. Une généralisation approximative est formulée et simulée pour le cas où la caméra de chaque robot n'est pas colinéaire avec les marqueurs de celui-ci. Au-delà de la précision des caméras, nous montrons qu'un filtre non parfumé de Kalman permet d'adoucir l'erreur sur les estimations de la position relative, et qu'un filtre étendu de Kalman basé sur les quaternions peut faire de même pour l'orientation relative. Cela rend notre solution particulièrement adaptée pour le déploiement de flottes de robots à six degrés de liberté comme des dirigeables.
When a team of robots have to collaborate, it is useful to allow them to localize each other in order to maintain flight formations, for example. The solution of cooperative localization is of particular importance to teams of aerial or underwater robots operating in areas devoid of landmarks. The problem becomes harder if the localization system must be low-cost and lightweight enough that only consumer-grade cameras can be used. This paper presents an analytical solution to the six degrees of freedom cooperative localization problem using bearing only measurements. Probabilistic filters are integrated to this solution to increase it's accuracy. Given two mutually observing robots, each one equipped with a camera and two markers, and given that they each take a picture at the same moment, we can recover the coordinate transformation that expresses the pose of one robot in the frame of reference of the other. The novelty of our approach is the use of two pairs of bearing measurements for the pose estimation instead of using both bearing and range measurements. The accuracy of the results is verified in extensive simulations and in experiments with real hardware. In experiments at distances between 3:0 m and 15:0 m, we show that the relative position is estimated with less than 0:5 % error and that the mean orientation error is kept below 2:2 deg. An approximate generalization is formulated and simulated for the case where each robot's camera is not colinear with the same robot's markers. Passed the precision limit of the cameras, we show that an unscented Kalman filter can soften the error on the relative position estimations, and that an quaternion-based extended Kalman filter can do the same to the error on the relative orientation estimations. This makes our solution particularly well suited for deployment on fleets of inexpensive robots moving in 6 DoF such as blimps.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

49

Muhammad, Naveed. "Contributions to the use of 3D lidars for autonomous navigation : calibration and qualitative localization." Thesis, Toulouse, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAT0001/document.

Full text

Abstract:

Afin de permettre une navigation autonome d'un robot dans un environnement, le robot doit être capable de percevoir son environnement. Dans la littérature, d'une manière générale, les robots perçoivent leur environnement en utilisant des capteurs de type sonars, cameras et lidar 2D. L'introduction de nouveaux capteurs, nommés lidar 3D, tels que le Velodyne HDL-64E S2, a permis aux robots d'acquérir plus rapidement des données 3D à partir de leur environnement. La première partie de cette thèse présente une technique pour la calibrage des capteurs lidar 3D. La technique est basée sur la comparaison des données lidar à un modèle de vérité de terrain afin d'estimer les valeurs optimales des paramètres de calibrage. La deuxième partie de la thèse présente une technique pour la localisation et la détection de fermeture de boucles pour les robots autonomes. La technique est basée sur l'extraction et l'indexation des signatures de petite-taille à partir de données lidar 3D. Les signatures sont basées sur les histogrammes de l'information de normales de surfaces locale extraite à partir des données lidar en exploitant la disposition des faisceaux laser dans le dispositif lidar
In order to autonomously navigate in an environment, a robot has to perceive its environment correctly. Rich perception information from the environment enables the robot to perform tasks like avoiding obstacles, building terrain maps, and localizing itself. Classically, outdoor robots have perceived their environment using vision or 2D lidar sensors. The introduction of novel 3D lidar sensors such as the Velodyne device has enabled the robots to rapidly acquire rich 3D data about their surroundings. These novel sensors call for the development of techniques that efficiently exploit their capabilities for autonomous navigation.The first part of this thesis presents a technique for the calibration of 3D lidar devices. The calibration technique is based on the comparison of acquired 3D lidar data to a ground truth model in order to estimate the optimal values of the calibration parameters. The second part of the thesis presents a technique for qualitative localization and loop closure detection for autonomous mobile robots, by extracting and indexing small-sized signatures from 3D lidar data. The signatures are based on histograms of local surface normal information that is efficiently extracted from the lidar data. Experimental results illustrate the developments throughout the manuscript

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

50

Fualdès, Thierry. "Stratégie de prise d'information pour un véhicule autonome." Toulouse, ENSAE, 1994. http://www.theses.fr/1994ESAE0018.

Full text

Abstract:

La gestion des ressources de perception pour la localisation d'un véhicule autonome intervenant dans un environnement mal connu s'illustre par un grand nombre d'applications : exploration spatiale ou sous-marine, protection civile,. . . Nos premières études se sont attachées à étudier les fonctions "localisation" et "perception" pour la conduite des déplacements de véhicules autonomes. Cet état de l'art nous amène à considérer notre problème selon deux types de raisonnement. Le premier concerne le problème propre de la planification des actions de perception pour assurer la localisation. Cette localisation est effectuée par un filtre de Kalman. Notre méthodologie issue des résultats de base de l'estimation bayesienne exploite l'optimisation d'un compromis entre les coûts engendrés par les déplacements et ceux dûs au recalage sur amers. Le second est celui du choix d'action de perception supplémentaire pour le traitement d'une mesure incohérente. Nous introduisons la notion d'une description logique des processus de perception. Un échec de perception est alors interprété par un ensemble des pannes possibles de ce processus. Le choix de la perception complémentaire est guidé parl'intérêt des actions de perception à minimiser l'ambiguïté des croyances. Toutes nos études ont été effectuées dans le souci de développer un formalisme qui pourrait être commun à deux niveaux de raisonnement : symbolique et numérique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Robots mobiles. Robots autonomes'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles