Дисертації з теми "Commande multi-robots"
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Rodrigues, de Campos Gabriel. "Stratégies de commande collaborative pour des systèmes multi-robots." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00981962.
Анотація:
Cette thèse porte sur des stratégies distribuées pour systèmes multi-robot. Tout d'abord, nous nous focalisons sur des algorithmes de consensus pour des systèmes hétérogènes qui représente, par exemple, différents modèles ou générations de robots. Dans la suite, nous proposons deux solutions pour améliorer les propriétés de connectivité du système. Tout d'abord, nous montrons comment améliorer la vitesse de convergence des algorithmes de consensus en modifiant les protocoles classiques. Plus précisément, nous appliquons le principe de retard stabilisant et nous montrons comment de l'information échantillonné convenablement peut être utilisée dans la design du contrôleur. Enfin, nous concevons et analysons un algorithme pour le déploiement d'agents compact. Dans cette approche, qui augmente le nombre de connexions du graphe, la configuration souhaitée de l'ensemble des robots est entièrement spécifiée par les angles inter-agents. La stratégie proposée est un algorithme complètement distribué, uniquement basée sur l'information locale qui permet l'auto-organisation du système.
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Benachenhou, Mohammed-Rédha. "Electrolocation dans un contexte multi-robots : théorie et expérimentations." Ecole Centrale de Nantes, 2014. http://www.theses.fr/2014ECDN0018.
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Chu, Xing. "Commande distribuée, en poursuite, d'un système multi-robots non holonomes en formation." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0035/document.
Анотація:
L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le problème du contrôle de suivi distribué pour les systèmes de formation de multi-robots à contrainte non holonomique. Ce contrôle vise à entrainer une équipe de robots mobile de type monocycle pour former une configuration de formation désirée avec son centroïde se déplaçant avec une autre trajectoire de référence dynamique et pouvant être spécifié par le leader virtuel ou humain. Le problème du contrôle de suivi a été résolu au cours de cette thèse en développant divers contrôleurs distribués pratiques avec la considération d’un taux de convergence plus rapide, une précision de contrôle plus élevée, une robustesse plus forte, une estimation du temps de convergence explicite et indépendante et moins de coût de communication et de consommation d’énergie. Dans la première partie de la thèse nous étudions d’abord au niveau du chapitre 2 la stabilité à temps fini pour les systèmes de formation de multi-robots. Une nouvelle classe de contrôleur à temps fini est proposée dans le chapitre 3, également appelé contrôleur à temps fixe. Nous étudions les systèmes dynamiques de suivi de formation de multi-robots non holonomiques dans le chapitre 4. Dans la deuxième partie, nous étudions d'abord le mécanisme de communication et de contrôle déclenché par l'événement sur les systèmes de suivi de la formation de multi-robots non-holonomes au chapitre 5. De plus, afin de développer un schéma d'implémentation numérique, nous proposons une autre classe de contrôleurs périodiques déclenchés par un événement basé sur un observateur à temps fixe dans le chapitre 6The main aim of this thesis is to study the distributed tracking control problem for the multi-robot formation systems with nonholonomic constraint, of which the control objective it to drive a team of unicycle-type mobile robots to form one desired formation configuration with its centroid moving along with another dynamic reference trajectory, which can be specified by the virtual leader or human. We consider several problems in this point, ranging from finite-time stability andfixed-time stability, event-triggered communication and control mechanism, kinematics and dynamics, continuous-time systems and hybrid systems. The tracking control problem has been solved in this thesis via developing diverse practical distributed controller with the consideration of faster convergence rate, higher control accuracy, stronger robustness, explicit and independent convergence time estimate, less communication cost and energy consumption.In the first part of the thesis, we first study the finite-time stability for the multi-robot formation systems in Chapter 2. To improve the pior results, a novel class of finite-time controller is further proposed in Chapter 3, which is also called fixed-time controller. The dynamics of nonholonomic multi-robot formation systems is considered in Chapter 4. In the second part, we first investigate the event-triggered communication and control mechanism on the nonholonomic multi-robot formation tracking systems in Chapter 5. Moreover, in order to develop a digital implement scheme, we propose another class of periodic event-triggered controller based on fixed-time observer in Chapter 6
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SEGUILLON, MARIE CLAUDE. "Conception et implantation de la commande d'un robot hydraulique : integration dans un systeme multi-robots multi-capteurs." Rennes 1, 1989. http://www.theses.fr/1989REN10143.
Анотація:
Ce travail s'inscrit dans le cadre des recherches effectuees a l'inria pour l'amelioration de la commande des manipulateurs rigides. L'objectif de cette etude est de mettre au point une commande robuste et performante pour des modules de translation et de rotation, constitues de composants hydrauliques. Ces modules de motricite sont concus pour construire un manipulateur d'assemblage en micro-mecanique dont un prototype est en cours de realisation. Les contraintes essentielles que doit respecter un robot utilisable dans un atelier flexible d'assemblage automatique, sont la rapidite, la precision, la robustesse et la modularite. Ces differents aspects sont pris en compte pour le choix de la structure geometrique, des actionneurs du manipulateur et aussi dans la realisation de la commande. Ainsi, a partir d'un modele de connaissance etablit grace a une modelisation precise des modules de motricite, un regulateur issu des techniques de commande lineaire et de commande optimale est developpe. La validation de l'algorithme de controle est faite par simulation en tenant compte des caracteristiques des actionneurs hydrauliques, mais aussi des couplages et des variations d'inertie dans le cas ou les modules de motricite sont associes en une configuration rpp. L'etude comprend l'implantation des algorithmes de controle dans un ensemble multiprocesseurs
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Humbert, Gaël. "Automatisation et amélioration de performances d'application pick & place multi-robots." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI036/document.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l’emballage et du conditionnement. À notre connaissance, dans le monde industriel et académique, il n'existe pas d'outils de simulation qui prennent en compte toutes les étapes du cycle de développement afin d'aider au dimensionnement et à l'amélioration des performances d'application pick & place multi-robots. Il existe des outils performants répondant à un seul besoin mais aucun logiciel répondant à tous. L'objectif de ces travaux est le développement d'une méthodologie utilisable, à l'aide d’un unique outil logiciel, tout au long du cycle de création d’une application pick & place. Dans un premier temps, la cinématique des différents robots ainsi que leur environnement sont abordées. Dans un second temps, les stratégies de commande, permettant le travail individuel et collaboratif des robots, sont développées. En dernier lieu, le transfert du programme de la simulation à l'expérimentation est effectué de façon automatisée. A chaque étape, une phase de tests est initiée. Des tests comportementaux pour vérifier le fonctionnement des robots et leur interaction avec leur environnement sont effectués. Des essais en simulation des différents algorithmes sont réalisés suivant différentes configurations d'applications pick & place. Enfin, la comparaison entre les résultats obtenus en simulation et en expérimentation montre la pertinence de la démarche proposéeThis work belongs to the field of packaging. To best of our knowledge, in industrial and academic context, there are no digital tools that take into account all the steps of the development cycle to assist in the sizing and in the improvement of performance of multi-robots pick & place applications. The aim of these works is the development of a methodology usable, using a single software tool, throughout the creation cycle of a pick & place application. Firstly, kinematics of different robots and their environment are addressed. Secondly, control laws for individual and collaborative work of robots are developed. Finally, the transfer of the program from simulation to experimentation is carried out. At each step, a testing phase is initiated. Behavioral tests to check the robots operation and their interaction with their environment are performed. Simulation tests of the different algorithms are carried out according different configurations of pick & place application. Finally, a comparison between the result in simulation and in experimentation shows the relevance of the proposed approach
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Mouad, Mehdi. "Architecture de COntrôle/COmmande dédiée aux systèmes Distribués Autonomes (ACO²DA) : application à une plate-forme multi-véhicules." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22437/document.
Анотація:
La complexité associée à la coordination d’un groupe de robots mobiles est traitée dans cette thèse en investiguant plus avant les potentialités des architectures de commande multi-contrôleurs dont le but est de briser la complexité des tâches à exécuter. En effet, les robots mobiles peuvent évoluer dans des environnements très complexes et nécessitent de surcroît une coopération précise et sécurisée pouvant rapidement devenir inextricable. Ainsi, pour maîtriser cette complexité, le contrôleur dédié à la réalisation d’une tâche est décomposé en un ensemble de comportements/contrôleurs élémentaires (évitement d’obstacles et de collision entre les robots, attraction vers une cible, planification, etc.) qui lient les informations capteurs (provenant des capteurs locaux du robot, etc.) aux actionneurs des différentes entités robotiques. La tâche considérée dans cette thèse correspond à la navigation d’un groupe de robots mobiles dans des environnements peu ou pas connus en présence d’obstacles (statiques et dynamiques). La spécificité de l’approche théorique consiste à allier les avantages des architectures multi-contrôleurs à ceux des systèmes multi-agents et spécialement les modèles organisationnels afin d’apporter un haut niveau de coordination entre les agents/robots mobiles. Le groupe de robots mobiles est alors coordonné suivant les différentes normes et spécifications du modèle organisationnel. Ainsi, l’activation d’un comportement élémentaire en faveur d’un autre se fait en respectant les contraintes structurelles des robots en vue d’assurer le maximum de précision et de sécurité des mouvements coordonnés entre les différentes entités mobiles. La coopération se fait à travers un agent superviseur (centralisé) de façon à atteindre plus rapidement la destination désirée, les événements inattendus sont gérés quant à eux individuellement par les agents/robots mobiles de façon distribuée. L’élaboration du simulateur ROBOTOPIA nous a permis d’illustrer chacune des contributions de la thèse par un nombre important de simulationsThe difficulty of coordinating a group of mobile robots is adressed in this thesis by investigating control architectures which aim to break task complexity. In fact, multi-robot navigation may become rapidly inextricable, specifically if it is made in hazardous and dynamical environment requiring precise and secure cooperation. The considered task is the navigation of a group of mobile robots in unknown environments in presence of (static and dynamic) obstacles. To overcome its complexity, it is proposed to divide the overall task into a set of basic behaviors/controllers (obstacle avoidance, attraction to a dynamical target, planning, etc.). Applied control is chosen among these controllers according to sensors information (camera, local sensors, etc.). The specificity of the theoretical approach is to combine the benefits of multi-controller control architectures to those of multi-agent organizational models to provide a high level of coordination between mobile agents-robots systems. The group of mobile robots is then coordinated according to different norms and specifications of the organizational model. Thus, activating a basic behavior in favor of another is done in accordance with the structural constraints of the robots in order to ensure maximum safety and precision of the coordinated movements between robots. Cooperation takes place through a supervisor agent (centralized) to reach the desired destination faster ; unexpected events are individually managed by the mobile agents/robots in a distributed way. To guarantee performance criteria of the control architecture, hybrid systems tolerating the control of continuous systems in presence of discrete events are explored. In fact, this control allows coordinating (by discrete part) the different behaviors (continuous part) of the architecture. The development of ROBOTOPIA simulator allowed us to illustrate each contribution by many results of simulations
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Nguyen, Thanh Long. "Fusion d'informations multi-capteurs pour la commande du robot humanoïde NAO." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAA010/document.
Анотація:
Dans cette thèse nous montrons comment améliorer la perception d’un robot humanoïde NAO en utilisant la fusion multi-capteurs. Nous avons proposé deux scénarios: la détection de la couleur et la reconnaissance d’objets colorés. Dans ces deux situations, nous utilisons la caméra du robot et nous ajoutons des caméras externes pour augmenter la fiabilité de la détection car nous nous plaçons dans un contexte expérimental dans lequel l’environnement est non contrôlé. Pour la détection de la couleur, l’utilisateur demande au robot NAO de trouver un objet coloré. La couleur est décrite par des termes linguistiques tels que: rouge, jaune, .... Le principal problème à résoudre est la façon dont le robot reconnaît les couleurs. Pour ce faire, nous avons proposé un système Flou de Sugeno pour déterminer la couleur demandée. Pour simplifier, les cibles choisies sont des balles colorées. Nous avons appliqué la transformation de Hough pour extraire les valeurs moyennes des pixels des balles détectées. Ces valeurs sont utilisées comme entrées pour le système Flou. Les fonctions d'appartenance et les règles d'inférence du système sont construites sur la base de l'évaluation perceptive de l'humain. La sortie du système Flou est une valeur numérique indiquant le nom de la couleur. Une valeur de seuil est introduite pour définir la zone de décision pour chaque couleur. Si la sortie floue tombe dans cet intervalle, alors la couleur est considérée comme la vraie sortie du système. Nous sommes dans un environnement non contrôlé dans lequel il y a des incertitudes et des imprécisions (variation de la lumière, qualité des capteurs, similarité entre couleurs). Ces facteurs affectent la détection de la couleur par le robot. L’introduction du seuil qui encadre la couleur, conduit à un compromis entre l'incertitude et la fiabilité. Si cette valeur est faible, les décisions sont plus fiables, mais le nombre de cas incertains augmente, et vice et versa. Dans nos expérimentations, on a pris une valeur de seuil petite, de sorte que l'incertitude soit plus importante, et donc la prise de décision par un capteur unique, celui de NAO, soit faible. Nous proposons d'ajouter d’autres caméras 2D dans le système afin d’améliorer la prise de décision par le robot NAO. Cette prise de décision résulte de la fusion des sorties des caméras en utilisant la théorie des fonctions de croyance pour lever les ambiguïtés. La valeur de seuil est prise en compte lors de la construction des valeurs de masse à partir de la sortie Floue de Sugeno de chaque caméra. La règle de combinaison de Dempster-Shafer et le maximum de probabilité pignistique sont choisis dans la méthode. Selon nos expériences, le taux de détection du système de fusion est grandement amélioré par rapport au taux de détection de chaque caméra prise individuellement. Nous avons étendu cette méthode à la reconnaissance d’objets colorés en utilisant des caméras hétérogènes 2D et 3D. Pour chaque caméra, nous extrayons vecteurs de caractéristiques (descripteurs SURF et SHOT) des objets, riches en informations caractérisant les modèles d'objets. Sur la base de la correspondance avec des modèles formés et stockés dans la base d'apprentissage, chaque vecteur de caractéristiques de l'objet détecté vote pour une ou plusieurs classes appartenant à l'ensemble de puissance. Nous construisons une fonction de masse après une étape de normalisation. Dans cette expérimentation, la règle de combinaison de Dempster-Shafer et le maximum de probabilité pignistique sont utilisés pour prendre la décision finale. A la suite des trois expérimentations réalisées, le taux de reconnaissance du système de fusion est bien meilleur que le taux de décision issu de chaque caméra individuellement. Nous montrons ainsi que la fusion multi-capteurs permet d’améliorer la prise de décision du robotBeing interested in the important role of robotics in human life, we do a research about the improvement in reliability of a humanoid robot NAO by using multi-sensor fusion. In this research, we propose two scenarios: the color detection and the object recognition. In these two cases, a camera of the robot is used in combination with external cameras to increase the reliability under non-ideal working conditions. For the color detection, the NAO robot is requested to find an object whose color is described in human terms such as: red, yellow, brown, etc. The main problem to be solved is how the robot recognizes the colors as well as the human perception does. To do that, we propose a Fuzzy Sugeno system to decide the color of a detected target. For simplicity, the chosen targets are colored balls, so that the Hough transformation is employed to extract the average pixel values of the detected ball, then these values are used as the inputs for the Fuzzy system. The membership functions and inference rules of the system are constructed based on perceptual evaluation of human. The output of the Fuzzy system is a numerical value indicating a color name. Additionally, a threshold value is introduced to define the zone of decision for each color. If the Fuzzy output falls into a color interval constructed by the threshold value, that color is considered to be the output of the system. This is considered to be a good solution in an ideal condition, but not in an environment with uncertainties and imprecisions such as light variation, or sensor quality, or even the similarity among colors. These factors really affect the detection of the robot. Moreover, the introduction of the threshold value also leads to a compromise between uncertainty and reliability. If this value is small, the decisions are more reliable, but the number of uncertain cases are increases, and vice versa. However, the threshold value is preferred to be small after an experimental validation, so the need for a solution of uncertainty becomes more important. To do that, we propose adding more 2D cameras into the detection system of the NAO robot. Each camera applies the same method as described above, but their decisions are fused by using the Dempster-Shafer theory in order to improve the detection rate. The threshold value is taken into account to construct mass values from the Sugeno Fuzzy output of each camera. The Dempster-Shafer's rule of combination and the maximum of pignistic probability are chosen in the method. According to our experimens, the detection rate of the fusion system is really better than the result of each individual camera. We extend this recognition process for colored object recognition. These objects are previously learned during the training phase. To challenge uncertainties and imprecisions, the chosen objects look similar in many points: geometrical form, surface, color, etc. In this scenario, the recognition system has two 2D cameras: one of NAO and one is an IP camera, then we add a 3D camera to take the advantages of depth information. For each camera, we extract feature points of the objects (SURF descriptor for 2D data, and the SHOT descriptor for 3D data). To combine the cameras in the recognition system, the Dempster-Shafer theory is again employed for the fusion. Based on the correspondence to trained models stored in the learning base, each feature point of the detected object votes for one or several classes i.e. a hypothesis in the power set. We construct a mass function after a normalization step. In this case, the Dempster-Shafer's rule of combination and the maximum of pignistic probability are employed to make the final decision. After doing three experiments, we conclude that the recognition rate of the fusion system is much better than the rate of each individual camera, from that we confirm the benefits of multi-sensor fusion for the robot's reliability
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Bouteraa, Yassine. "Commande distribuée et synchronisation de robots industriels coopératifs." Thesis, Orléans, 2012. http://www.theses.fr/2012ORLE2082/document.
Анотація:
Cette thèse développe les lois de coordination de systèmes de Lagrange. Elle propose en premier lieu une stratégie complètement décentralisée qui se base sur la technique de cross-coupling pour la commande d'un groupe de robots, appelé réseau, qui synchronisent leurs mouvements en suivant une trajectoire désirée. Cette stratégie est étendue pour faire face à l'incertitude paramétrique des robots ainsi qu’aux retards fréquemment rencontrés dans les applications pratiques de réseaux de communication. Une deuxième architecture basée sur la théorie des graphes est proposée pour les réseaux à leader. L'approche développée est considérée hybride. Une extension adaptative à base de réseaux de neurones est développée pour traiter les cas d'incertitude paramétrique. La stratégie conçue prend en considération les délais dans la réception des données. En se basant sur la notion de système en chaîne, la théorie des graphes, le concept de la passivité et la technique du backstepping, une nouvelle méthodologie de la conception de contrôleur de synchronisation pour une classe de systèmes sous-actionnés est développée. Afin d’avoir la possibilité d’implémenter ces stratégies de contrôle, on a développé une plate-forme d'expérimentation pour la robotique industrielle coopérativeThis thesis investigates the issue of designing decentralized control laws to cooperatively control a team of robot manipulators. The purpose is to synchronize their movements while tracking common desired trajectory. Based on a combination of Lyapunov direct method and cross-coupling technique, To account for unmatched uncertainties, the proposed decentralized control laws are extended to an adaptive synchronization tracking controllers. Moreover, due to communication imperfection, time delay communication problems are considered in the performance analysis of the controllers. Another relevant problem for distributed synchronized systems is the leader-follower control problem. In this strategy, a decentralized control laws based on the backstepping scheme is proposed to deal with a leader-follower multiple robots structure. Based on graph theory, the coordination strategy combines the leader follower control with the decentralized control. The thesis, also considers the cooperative movement of under- actuated manipulators tracking reference trajectories defined by the user. The control problem for a network of class of under-actuated systems is considered. The approach we adopted in this thesis consists in decomposing the under-actuated manipulators into a cascade of passive subsystems that synchronize with he other neighbors subsystems. The resulting synchronized control law is basically a combination of non-regular backstepping procedure aided with some concepts from graph theory. The proposed controllers are validated numerically, assuming that the underlying communication graph is strongly connected. To implement these control strategies, we developed an experimental platform made of three robot manipulators
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Asgari, Bagher. "Contribution à la prise en compte du comportement multi-technologique des robots industriels dans le contexte d'une architecture de commande décentralisée." Aix-Marseille 3, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX30080.
Анотація:
Les imperfections des composants technologiques des robots industriels engendrent des erreurs dependant ou non de leurs conditions d'utilisation. Cela se traduit par un ecart entre la trajectoire reellement suivie par l'effecteur du robot et la trajectoire theorique que l'operateur a defini par programmation pour executer une tache de production donnee. Pour ameliorer la precision du positionnement de l'effecteur du robot, nous proposons tout d'abord de comprendre les phenomenes a l'origine de cet ecart, et nous en deduisons une modelisation technologique tres fine qui prend en compte les differentes erreurs d'origine geometrique et non geometrique. Apres avoir valide ce modele a partir de la simulation d'un robot industriel connu, nous avons resolu le probleme de la construction d'un tel modele a partir de donnees metrologiques experimentales, par identification de ses differents parametres. Ensuite, nous proposons d'utiliser les fondements de ce modele en agissant sur le systeme de commande pour compenser des l'origine et par anticipation ces differentes erreurs. Nous avons etudie ces mecanismes de correction dans le cadre de plusieurs architectures de commande, et nous avons particulierement detaille le cas d'un systeme de commande a architecture decentralisee. L'ensemble de notre etude trouve son interet dans la perspective d'une architecture mecatronique de robot : le robot mecatronique se definit par une structure mecanique plus allegee et donc plus souple, par une localisation au sein meme des articulations des motorisations et de la commande decentralisee correspondante, cette derniere integrant les traitements necessaires pour compenser cette plus grande souplesse.
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Dubois, Michel. "MASL, Langage de controle multi-agents robotiques." Lorient, 2008. http://www.theses.fr/2008LORIS133.
Анотація:
L'approche classique des langages pour le contrôle de Systèmes Multi-Agents (SMA), a fortiori robotiques et autonomes, consiste d'abord en un point de vue microscopique : chaque agent dispose de son propre programme de contrôle contenant des primitives de communication / synchronisation permettant la coopération / collaboration entre agents. L'émergence d'un comportement global, le point de vue macroscopique du calcul, ne peut qu'être observé a posteriori. Dans ce contexte, MASL propose une approche unifiée et macroscopique à l'expression de calculs hétérogènes et distribués sur des agents conçus en suivant le modèle délibératif, réactif ou hybride. C'est un langage de haut niveau indépendant de l'exécutif où chaque agent, vu comme une entité concurrente, détermine localement sa participation à des blocs d'exécution collectifs (e-blocs). Chaque e-bloc est un programme collectif anonyme pouvant s'exécuter sur un réseau d'agents selon des critères locaux. Le mode d'orchestration (scalaire, synchrone, asynchrone) est déterminé statiquement par un attribut du bloc, les communications supportent le modèle à mémoire partagée, le modèle à envoi de messages et le modèle d'évènements. L'hétérogénéité des agents est assurée par héritage et polymorphisme alors que l'autonomie est proposée par un mécanisme (appelé perméabilité) de filtrage où chaque agent peut masquer/ouvrir son interface dynamiquement et selon la position de l'émetteur dans la hiérarchie d'e-blocs. Dans un contexte d'allocation dynamique des agents, de reprise après échec ou de remplacement d'un agent robotique dans une flotte de robots (cas d'une panne ou perte de fonctionnalité compromettant la mission), le ebloc propose une perspective de point d'entrée d'un traitement collectif. Dans le cas d'e-bloc synchrones, le paradigme sous-jacent est issu du modèle data-parallèle, permettant ici des traitements itératifs par vagues successives d'agents. Au final, MASL propose des avancées dans le domaine des SMA (appartenance dynamique à des groupes, précision du rythme des actions à entreprendre pour permettre une coopération désirée) et au niveau de la gestion des erreursThe classical approach for Multi-Agent System (MAS) Control, especially autonomous and robotic ones, deals first from a microscopic point of view: each agent embed a control program with communication/synchronization primitives that enable cooperation between agents. The emergence of a global behaviour from a macroscopic point of view can only be observed afterwards. In this context, MASL offers a macroscopic and unified approach with heterogeneous and distributed calculations over deliberative, reactive or hybrid agents. In this high level language, regardless of the runtime, each concurrent agent locally decides its participation in a collective execution block named an e-block. Each e-block is an anonymous collective program that runs over an agent network following local conditions. The orchestral mode (scalar, asynchronous, synchronous) is statically fixed by a shared block attribute. The communication use shared memory, events, synchronous messages passing, and asynchronous messages passing. Heterogeneous agents are managed with heritage and polymorphism. Permeability mechanism, dealing with agent autonomy, allows an agent to dynamically filter calls to its interface in respects to the sender position in the e-block hierarchy. In dynamic task allocation of agents, auto failover and recovery, agent replacement in a robot fleet (case of agent failure, loss of a mandatory functionality for the mission) an e-block is an entry point of a collaborative work. In the case of synchronous e-block, the programming paradigm is the data parallel model with iterative task for waves of agents. Finally, MASL offers advances in the field of MAS (dynamic belonging to groups, accuracy of the pace of actions to undertake to enable a desired cooperation) and for the management of errors
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Gil, Pinto Arturo. "Vers une architecture de commande pour des robots mobiles coopérants non holonomes." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00193835.
Анотація:
Ces travaux concernent l'elaboration d'une stratégie de commande décentralisée réactive pour une flottille de robots mobiles terrestres. Cette stratégie de commande est basée sur un contrôle décentralisé qui s'appuie sur le principe Leader-Follower utilisant à la fois des informations de positionnement absolu (GPS) et relatif entre véhicules (niveau de réception des liens WiFi) ainsi que des informations d'existence d'obstacles de proximités (capteurs ultra-sons). Cette méthode permet d'intégrer et d'optimiser à chaque instant ces diverses contraintes afin de générer un chemin faisable. Mais également de maintenir la flotille dans une forme géometrique donnée, avec un niveau de réception des transmissions entre les véhicules minimal, tout en évitant d'éventuels obstacles.
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Le, Van Tuan. "Coopération dans les systèmes multi-robots : contribution au maintien de la connectivité et à l’allocation dynamique de rôles." Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN2043.
Анотація:
Face à la complexité des tâches à faire réaliser par un système multi-robots, l’approche la plus communément adoptée consiste à « diviser pour régner ». Il s’agit de décomposer la tâche complexe en sous-tâches, puis chacune de ces sous-tâches en sous-sous-tâches. Ce processus est répété jusqu’à arriver à des tâches élémentaires, qui peuvent être réalisées par des robots individuels. Cette démarche bien que séduisante à prime abord, présente l’inconvénient de ne pas être toujours facile à mettre en œuvre. En effet, dans la majorité des travaux existants, la décomposition d’une tâche complexe en tâches élémentaires est effectuée de manière plutôt ad hoc et liée au système robotique cible. Cela constitue en effet, un frein à la réutilisation du résultat de la décomposition – tant au niveau logiciel qu’au niveau logique – avec d’autres systèmes robotiques. Dans cette thèse, nous proposons une solution qui permet à n’importe quelle collection de robots hétérogènes de s’organiser en équipes et sous-équipes et ce, en fonction à la fois des exigences de la tâche à réaliser, des robots disponibles et de leurs ressources. Notre approche basée sur la décomposition d’une tâche complexe en rôles, sépare les préoccupations du niveau de conception et du ni- veau d’implémentation. Ainsi, une même solution logique peut être (ré)utilisée sur des systèmes multi-robots avec des capacités variées. Une fois la tâche dé- composée en rôles, nous sommes confrontés à un problème bien connu et encore non résolu : le problème général d’affectation optimale de rôles aux robots de manière efficace. Face à ce problème NP-difficile, nous proposons des heuris- tiques basées sur le protocole Contract-Net pour affecter les rôles aux robots afin de former des coalitions. Chaque coalition se compose de robots coopérant de manière étroite pour effectuer une tâche unique. L’affectation de rôles aux robots, ainsi que la coopération de ces derniers re- quièrt que les robots puissent communiquer de manière fréquente. Or, la connec- tivité du réseau de robots est un pré-requis de la communication. Nous propo- sons une solution originale à ce problème basée sur notre concept de « sensi- bilité à la connectivité ». Il s’agit de doter chaque robot d’une connaissance de la structure du réseau. Nous montrons qu’une connaissance partielle et locale à chaque robot, peut être exploitée pour maintenir la connectivité du réseau de manière distribuée et robuste. Chaque robot peut ainsi planifier localement ses déplacements sans mettre en péril la connectivité du réseau global. En effet, cette connaissance locale que représente la sensibilité à la connectivité peut être ex- ploitée pour déterminer les nœuds (robots) et les connexions critiques du réseau de robotsGiven the complexity of the tasks to be undertaken by a multi-robot system, the approach most commonly adopted is to “divide and conquer”. It is to decompose the complex task into subtasks, then each of these sub-tasks into sub-sub-tasks. This process is repeated until we reach basic tasks that can be made by individual robots. This approach, although attractive at first glance, has the disadvantage of not always be easy to implement. Indeed, in the majority of existing work, the decomposition of a complex task into elementary tasks is performed in a rather ad hoc and dependent upon the target robot system. This is indeed a barrier to reuse the result of the decomposition – both software to the logic level with other robotic systems. In this thesis, we propose a solution that allows any collection of heteroge- neous robots to organize themselves into teams and sub-teams and this, accor- ding to both the requirements of the task at hand, robots available and resources. Our approach based on the decomposition of a complex task roles, separates the concerns of the design and implementation level. Thus, one logical solution may be (re)used on multi-robot systems with varying abilities. Once the task is decomposed into roles, we are facing a well-known, yet unresolved problem : the general problem of assignment of roles to robots effectively. Faced with this problem NP-hard, we propose heuristics based on the Contract-Net protocol to assign roles to the robots to form coalitions. Each coalition is composed of robots cooperating tightly to perform a single task. Assigning roles to robots, as well as the cooperation of the latter requires that the robots must be able to communicate frequently. As a result, the network connectivity of robots is a prerequisite for communication. We propose a novel solution to this problem based on our concept of “connectivity awareness”. It is about equipping each robot with an knowledge of the network structure. We show that a partial and local knowledge in each robot can be exploited for main- taining network connectivity in the robust distributed manner. Each robot can plan its own move locally without jeopardizing the overall network connectivity. Indeed, this local knowledge that is the connectivity awareness can be exploi- ted so that each robot can determine whether the global network connectivity is robust to the its own network connectivity failure or not
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Meftouh, Fouad. "Système de commande temps-réel multi-agents." Toulouse, ENSAE, 1993. http://www.theses.fr/1993ESAE0029.
Анотація:
Une application multi-robots peut être vue comme une population d'agents plus ou moins intelligents coopérant à la réalisation d'une mission. L’examen des problèmes de mise en œuvre de ces agents dans un environnement temps-réel, et des solutions permettant de les résoudre, constitue le centre d'intérêt de cette étude. Nous analysons dans un premier temps quelques architectures de commande de systèmes robotiques, ainsi que les modèles objets et acteurs et quelques-unes de leurs extensions ; et nous montrons l'adéquation de l'approche objet/acteur au problème de contrôle/commande des systèmes robotiques. Nous proposons alors un modèle de représentation des agents de commande (agent exécutif), ainsi que des modèles de communication et de synchronisation alliant asynchronisme et réactivité. Ces modèles prennent en compte la nécessité de transparence des interactions entre agents aux réseaux de communication, au système d'exploitation, et à l'hétérogénéité éventuelle des langages et des machines. Ces différents modèles sont intégrés dans un micro-noyau pouvant équiper toute machine temps-réel ou non. Ce dernier est composé de quatre couches hiérarchiques, dont la plus basse représente l'interface avec le système d'exploitation et la machine, et la plus haute représente une extension du langage objet, utilisé pour l'implantation du micro-noyau, en un langage objet intégrant le parallélisme, la distribution et la communication asynchrone. Une maquette de ce micro-noyau a été réalisée en C++ et a conduit à une extension de ce langage (C++a) et un environnement d'accueil d'applications robotiques basé sur les notions définies est proposé.
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Abou, Moughlbay Amine. "Contributions à l'enchaînement des tâches et à la résolution de la redondance : application aux robots humanoïdes et multi-bras." Ecole centrale de Nantes, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDN0009.
Анотація:
La redondance est présente dans toutes les plateformes robotiques, elle est soit intrinsèque et explicite dans l’architecture mécanique du robot, ou implicite et n’apparaît que lors de l’exécution de certaines tâches. Cette thèse identifie, classifie les différents types de redondances et traite leur résolution cinématique lors de l’application de plusieurs tâches simultanées sur un système redondant avec une priorité spécifique. Une approche de multi-points de contrôle et des formalismes de résolution de la redondance ont été développés et validés par l’application de plusieurs tâches de service et d’assistance sur un système multi-bras pour la découpe de la viande et deux robots humanoïdes HRP-2 et Nao. En utilisant différents types de capteurs, notamment des systèmes de vision embarqués et déportés, plusieurs techniques ont été implémentées sur ces plateformes robotiques pour appliquer, en simulation et en temps réel, les tâches désirées (localisation, saisie, navigation, visibilité. . ) tout en respectant les contraintes du système (évitement de collision, occultation, butées articulaires,. . . )Redundancy is present in all the robotic platforms; it is either intrinsic and explicit in the robot’s mechanical architecture, or implicit and appears only when applying specific tasks. This thesis identifies and classifies the different types of redundancies; it also addresses their kinematic resolution when applying several simultaneous and prioritized tasks on a general redundant system. Multi-control points approach and redundancy resolution formalisms were developed and validated by the application of several industrial, service and assistive tasks on three different platforms: a multi-arm system for meat cutting and two humanoid robots (HRP-2 and Nao). Using various types of embedded and external vision sensors, several techniques were integrated into these robotic platforms to apply, in simulation and real-time, the desired scenarios (localization, grasping, navigation, visibility,. . . ) while taking into account the system constraints (collision, occlusion, joint limits avoidance,. . . )
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Mendes, Filho José. "Online Distributed Motion Planning for Mobile Multi-robot Systems." Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2019. http://www.theses.fr/2019IPPAE007.
Анотація:
Les objectifs principaux de la thèse sont les suivants : - Concevoir un système multi-robots mobiles autonomes capable d'exécuter des tâches complexes dans un environnement dynamique, partialement connu ; - Assurer la sécurité des biens et une interaction homme-robot approprié dans un environnement de travail partagé. Pour ce faire on propose une solution en 3 couches intégrées listées ci-dessous : - Une commande - Une planification de mouvements - Une planification de tâches Le développement de chaque partie de la solution est validé en simulation suivi par une validation par des essaies réels avec des plateformes mobiles (e.g. TurtleBots). Les résultats seront analysés à l’égard des besoins dérivées des objectives présentés au débutTwo main objectives for this thesis can be identified: - Develop a multi-robot system composed by autonomous mobile robots capable of performing complex tasks in a dynamic, partially known environment; - Ensure the safety of goods and a proper interaction human-robot in their shared work environment. To that purpose a 3 layer solution is proposed containing : - Control law - Motion planner - Task planner Each layer is validated firstly in simulation and secondly in a real experiment using mobile platforms such as TurtleBots. The found results will be analysed with respect to requirements derived from the objectives stated at the beginning
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Defoort, Michael. "Contributions à la planification et à la commande pour les robots mobiles coopératifs." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00196529.
Анотація:
Ce travail se place dans le cadre de la navigation autonome d'une flottille de robots mobiles non holonomes. Notre objectif est de doter un système multi-robots à la fois d'une architecture de planification de trajectoire flexible et d'une architecture de poursuite de trajectoire performante et robuste.Le premier chapitre est consacré à la présentation du contexte.
Le deuxième chapitre est dévolu au développement d'un algorithme de planification de trajectoire admissible pour un robot mobile suffisamment flexible pour pouvoir être étendu au cadre multi-robots.
Dans le troisième chapitre, deux mécanismes de coordination sont développés. Pour le premier, les conflits sont résolus via un superviseur. Le second permet la génération en ligne des trajectoires optimales de chaque robot de manière décentralisée à partir uniquement des informations disponibles.
Le quatrième chapitre concerne la commande par modes glissants d'ordre quelconque. L'efficacité de l'algorithme est mise en lumière à travers des résultats expérimentaux sur un moteur pas à pas.
Dans le cinquième chapitre, deux algorithmes de commande par modes glissants avec action intégrale sont synthétisés et implémentés sur le robot Pekee. Ces techniques assurent la stabilisation et/ou le suivi de trajectoire malgré la présence de perturbations et d'incertitudes.
Le dernier chapitre décrit un mécanisme décentralisé de coordination de type ``meneur/suiveur''. Il permet de s'affranchir de la connaissance de la position absolue de l'ensemble des robots et d'éviter les collisions entre robots. Enfin, nous présentons des résultats expérimentaux sur une flottille de trois robots Miabot.
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Benzerrouk, Ahmed. "Architecture de contrôle hybride pour systèmes multi-robots mobiles." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00669559.
Анотація:
La complexité inhérente à la coordination des mouvements d'un groupe de robots mobiles est traitée en investiguant plus avant les potentialités des architectures de contrôle comportementales dont le but est de briser la complexité des tâches à exécuter. En effet, les robots mobiles peuvent évoluer dans des environnements très complexes et nécessite de surcroît une coopération précise et sécurisée des véhicules pouvant rapidement devenir inextricable. Ainsi, pour maîtriser cette complexité, le contrôleur dédié à la réalisation de la tâche est décomposé en un ensemble de comportements/contrôleurs élémentaires (évitement d'obstacles et de collision entre les robots, attraction vers une cible, etc.) qui lient les informations capteurs (provenant de caméras, des capteurs locaux du robot, etc.) aux actionneurs des différentes entités robotiques. La tâche considérée est la navigation en formation en présence d'obstacles (statiques et dynamiques). La spécificité de l'approche théorique consiste à allier les avantages des architectures de contrôle comportementales à la méthode de la structure virtuelle où le groupe de robots mobiles suit un corps virtuel avec une dynamique (vitesse, direction) donnée. Ainsi, l'activation d'un comportement élémentaire en faveur d'un autre se fait en respectant les contraintes structurelles des robots (e.g. vitesses et accélérations maximales, etc.) en vue d'assurer le maximum de précision et de sécurité des mouvements coordonnés entre les différentes entités mobiles. La coopération consiste à se partager les places dans la structure virtuelle de manière distribuée et de façon à atteindre plus rapidement la formation désirée. Pour garantir les critères de performances visés par l'architecture de contrôle, les systèmes hybrides qui permettent de commander des systèmes continus en présence d'évènements discrets sont exploités. En effet, ces contrôleurs (partie discrète) permettent de coordonner l'activité des différents comportements (partie continue) disponibles au niveau de l'architecture, tout en offrant une analyse automaticienne rigoureuse de la stabilité de celle-ci au sens de Lyapunov. Chaque contribution est illustrée par des résultats de simulation. Le dernier chapitre est dédié à l'implémentation de l'architecture de contrôle proposée sur un groupe de robots mobiles Khepera III.
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Tang, Zhiqi. "Commande référencée vision de drones aériens." Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4018.
Анотація:
Cette thèse propose de nouvelles commandes basées sur un retour visuel pour le guidage de drones. Elle considère à la fois des scénarios impliquant un seul ou plusieurs véhicules. Pour le cas du guidage d'un seul véhicule, de nouvelles approches d'asservissement visuel basées image (IBVS) sont proposées pour les drones de type avion (fixed-wing) et les drones de type VTOL (Vertical Take-Off and Landing) opérant en environnements urbains ou encombrés. Des tâches de navigation dans un environnement complexe avec des capacités d'évitement d'obstacle sont considérées. Il s'agit en particulier de l'atterrissage de drones de type fixed-wing sur une piste d'atterrissage et l'atterrissage de drones de type VTOL-UAV en incluant une stratégie d'évitement d'obstacle. L'originalité de l'étude réside dans l'exploitation directe de la centroïde de l'image du motif observé et du flux optique permettant ainsi d'éliminer la nécessité l'estimation de la position et la vitesse du drone. Pour le cas du contrôle de plusieurs véhicules en formation, de nouveaux contrôleurs à base de la mesure de direction entre véhicules sont également proposés pour des formations ayant une interaction topologique orientées ou non orientées. Le flux optique est également exploité dans certains cas afin d'éviter les collisions entre différents agents pendant l'évolution de la formation. Afin d'assouplir les conditions classiques requises par la théorie de la rigidité d'une formation à partir de l'information de direction et lever par la même occasion l'ambiguïté du facteur d'échelle causée par les mesures de directions, la notion de la persistance de l'excitation associée à la formation de référence est explorée. La méthodologie proposée est soutenue par des outils mathématiques rigoureux (impliquant des systèmes dynamiques non linéaires et analysés à l'aide de la théorie de Lyapunov afin de prouver formellement la stabilité asymptotique (ou exponentielle) du système, de garantir la robustesse et enfin d'assurer le bon fonctionnement du système en boucle fermée) et par des expériences réelles et/ou des résultats de simulationThis thesis proposes novel vision-based controllers for the guidance of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). It considers scenarios involving both single and multiple vehicles. For the case of a single-vehicle, novel Image-based visual servo control (IBVS) approaches are proposed for both fixed-wing and vertical take-off and landing (VTOL) UAVs operating in urban or congested environments. Navigation tasks in a complex environment with obstacle avoidance capabilities are considered. In particular, the landing of fixed-wing UAVs on an airstrip and the landing of VTOL-UAVs that includes an obstacle avoidance strategy are considered. The originality of the study lies in the direct exploitation of the centroid of the image of the observed pattern together with the optical flow, thereby eliminating the need to estimate the position and the velocity of the UAV.For multiple vehicles, novel bearing formation controllers are designed for formations under both directed and undirected interaction topologies. Optical flow is explored in the bearing formation control laws in order to achieve collision avoidance between different agents during the formation progression.In order to relax the classical conditions required by bearing rigidity theory and to lift the scale ambiguity caused by bearings, persistence of excitation of the desired bearing reference is explored. The proposed methodology is supported by rigorous mathematical tools (This involves nonlinear dynamical systems and analysis using Lyapunov theory to formally prove the asymptotic (or exponential) stability of the system, guarantee robustness, and finally ensure good performance of the closed-loop system). Further support is provided by real experiments and/or simulation results
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Liu, Mingxing. "Personnage virtuel : contrôleur hybride couplant commande dynamique multi-objectifs et mouvements capturés." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00825375.
Анотація:
Un grand défi pour les personnages virtuels est de pouvoir interagir avec des opérateurs humains en effectuant des tâches dans des environnements virtuels physiquement réalistes. Cette thèse s'intéresse particulièrement à l'interaction avec des opérateurs faiblement immergés, c'est-à-dire avec des opérateurs disposant du minimum d'équipement nécessaire à l'interaction, par exemple, une simple capture de mouvement des mains. Cela implique de doter le personnage virtuel de la capacité d'ajuster ses postures de manière autonome, d'accomplir les tâches requises par l'opérateur en temps réel en tâchant de suivre au mieux ses mouvements, tout en gérant de manière autonome les multiples contraintes dues aux interactions avec l'environnement virtuel. Cette thèse présente un système de contrôle hybride original qui permet de réaliser un personnage virtuel interactif avec certains niveaux de l'autonomie. Une approche d'optimisation de posture est proposée, permettant au personnage virtuel de chercher des postures optimales et robustes. Un cadre de contrôle multi-objectif est développé, pouvant gérer plusieurs objectifs de tâches et de multiples contacts. Il permet au personnage d'effectuer les tâches de suivi de mouvement et les tâches de manipulation d'objets dans un environnement virtuel physiquement réaliste, tout en interagissant avec un opérateur en temps réel. Une méthode de type "wrench-bound" est développée. Il s'agit d'une nouvelle approche de contrôle hiérarchisé comportant différents niveaux de priorité, permettant d'imposer des contraintes d'inégalité sur la tâche de haute priorité, tout en assurant la passivité du système pour garantir la stabilité des opérations.
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Zhao, Jin. "Contribution à la commande d'un train de véhicules intelligents." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00586081.
Анотація:
Ce mémoire est consacré à la mise en œuvre de commandes d'un train de véhicules intelligents sur autoroute ayant pour objectifs principaux de réduire la congestion et d'améliorer la sécurité routière. Après avoir présenté l'état de l'art sur des systèmes de conduite automatisée, des modèles de la dynamique longitudinale et latérale du véhicule sont présentés. Ensuite, des stratégies de contrôle longitudinal et latéral sont étudiées.D'abord, le contrôle longitudinal est conçu pour être hiérarchique avec un contrôleur de niveau supérieur et un contrôleur de niveau inférieur. Pour celui de niveau supérieur, une régulation d'inter-distance SSP (Safety Spacing Policy) est proposée. Nous avons constaté que la SSP peut assurer la stabilité de la chaîne et la stabilité des flux de trafic et augmenter ainsi la capacité de trafic. Puis, pour celui de niveau inférieur, une loi de commande floue coordonnée est proposée pour gérer l'accélérateur et le freinage. Ensuite, une loi de commande multi-modèle floue est conçue pour le contrôle latéral. De plus, pour réaliser des transformations lisses entre les différentes opérations latérales, une architecture de contrôle hiérarchique est proposée. Puis, l'intégration des commandes longitudinale et latérale est étudiée. Enfin, l'estimation des variables d'états du véhicule est discutée. Un filtre de Kalman-Bucy est conçu pour estimer les états du véhicule. En outre, un prototype de véhicule intelligent à échelle réduite est également présenté. Les performances des divers algorithmes de commande proposés ont été testées par simulations, et les résultats ont été confirmés par les premières expériences en utilisant le prototype
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Al-Dujaili, Ayad. "Fault diagnosis and fault tolerant control design for physically linked 2WD mobile robots systems." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I047/document.
Анотація:
Dans les environnements difficiles résultant de catastrophes naturelles ou d'accidents industriels, des robots mobiles peuvent être utilisés pour réduire les interventions humaines. Ces robots doivent pouvoir parcourir de longues distances, suivre des trajectoires précises, transporter des matériels et instruments, tout en étant robustes aux perturbations et aux défaillances éventuelles de leurs composants (capteurs, actionneurs). Dans cette thèse, nous considérons des systèmes composés de robots mobiles à deux roues motrices (2WD), reliés physiquement entre eux. Nous proposons des lois de commande permettant au système multi-robot de suivre une trajectoire de référence malgré la présence de défauts d'actionneurs. Différentes commandes tolérantes aux fautes (FTC : Fault Tolerant Control) sont proposées. Certaines sont des commandes dîtes passives, qui sont conçues pour être robustes à des défauts actionneurs sélectionnés, d’autres sont dîtes actives puisqu’elles intègrent un algorithme de diagnostic (observateur adaptatif non linéaire) qui détecte, localise et estime les défauts.Des résultats de simulation sont présentés tout au long de la thèse pour vérifier la validité et montrer les performances des algorithmes de commande tolérante proposésIn harsh environments resulting from natural disasters or industrial accidents, reducing human interventions by increasing robotic operations is desirable. The main challenges to be considered are not only that the robots should be able to go over long distances and operate for relatively long periods, but also make the global system tolerant to actuators’ failures. In this thesis, to overcome these challenges, systems composed of multi-linked two-wheel drive (2WD) mobile robots are considered. The objective of these multi-robot systems is to asymptotically track a reference trajectory, despite the presence of actuator faults. In this thesis, we design original Fault Tolerant Control (FTC) schemes. Some of them are passive methods, i.e. robust control laws to given failures, and other ones are active FTC which include a Fault Diagnosis (FD) algorithm (nonlinear adaptive observer) that detects, localizes and estimates the faults, and finally adapt the control actions to the faulty situations. Simulation results are presented all along the thesis to verify the validity of the proposed control algorithms and to show the performance of the FTC schemes
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Ben, Saad Seifallah. "Conception d'un algorithme de coordination hybride de groupes de robots sous-marins communicants. Application : acquisition optique systématique et détaillée des fonds marins." Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0052/document.
Анотація:
Cette thèse présente l’étude d’une stratégie de coordination hybride d’un groupe de robots sous-marins pour la recherche d’objets de petites dimensions ou de singularités sur les fonds marins. Chaque robot est équipé d’un module de perception utilisant la librairie de traitement d’image OpenCV qui lui permet d’apercevoir les autres éléments de la meute ainsi que l’environnement d’évolution de la mission.Cette stratégie hybride est constituée de deux phases : une phase de mise en formation géométrique et une phase d’acquisition des données vidéo. La première phase s’appuie sur des algorithmes de type "essaims" alors que la seconde se fonde sur une méthode hiérarchique de coordination. En cas de perte de la formation, le groupe de robots quitte le mode hiérarchique et reprend le mode essaim pour se reformer. Ces changements de modes sont contrôlés par une machine à états finis. Avant d’entamer une expérimentation en grandeur nature, la méthodologie et les algorithmes de coordination doivent être testés et validés par simulation.Dans ce contexte, un simulateur basé sur le logiciel Blender a été conçu de façon à ce qu’il tienne compte des différentes contraintes liées à l’évolution des robots dans l’environnement sous-marin. Les résultats de simulation d’une meute de 3 AUVs montrent la capacité de notre stratégie à optimiser l’exécution d’une mission d’acquisition vidéo par un groupe de robots autonomes contrôlés par la vision et coordonnés par une stratégie hybrideIn the underwater environment, the needs of data acquisition have significantly increased over the last decades. As electromagnetic waves show poor propagation in sea water, acoustical sensing is generally preferred. However, the emergence of small and low cost autonomous underwater vehicles (AUV) allow for rethinking the underwater use of optical sensors as their small coverage can be significantly improved by using a fleet of coordinated underwater robots.This paper presents a strategy to coordinate the group of robots in order to systematically survey the seabed to detect small objects or singularities. The proposed hybrid coordination strategy is defined by two main modes. The first mode relies on a swarm algorithm to organize the team in geometrical formation. In the second mode, the robot formation is maintained using a hierarchical coordination. A finite state machine controls the high level hybrid strategy by defining the appropriate coordination mode according to the evolution of the mission. Before sea validation, the behavior and the performance of the hybrid coordination strategy are first assessed in simulation. The control of individual robots relies on visual servoing, implemented with the OpenCV library, and the simulation tool is based on Blender software.The dynamics of the robots has been implemented in a realistic way in Blender by using the Bullet solver and the hydrodynamic coeficcients estimated on the actual robot. First results of the hybrid coordination strategy applied on a fleet of 3 AUV’s, show execution of a video acquisition task by a group of autonomous robots controlled by vision and coordinated by a hybrid strategy
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Hattenberger, Gautier. "Vol en formation sans formation : contrôle et planification pour le vol en formation des avions sans pilote." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00353676.
Анотація:
L'objet de cette thèse est l'étude et la mise en oeuvre d'un système de gestion automatique de la configuration d'une formation d'avions sans pilote, ou drones. Les objectifs sont, d'une part, d'améliorer la sécurité et l'efficacité d'un groupe de drones de combat, et, d'autre part, de faire le lien entre les niveaux de planification de missions et les niveaux fonctionnels de contrôle de la formation. Le vol en formation est particulièrement bien adapté pour des applications militaires en milieux hostiles, qui requièrent des synchronisations pour l'arrivée sur les cibles ou du support mutuel pour le brouillage. L'une des difficultés soulevées est le choix autonome de la configuration. Notre approche est de mettre en oeuvre, entre les niveaux décisionnels et les niveaux fonctionnels, une couche intermédiaire dédiée à la formation et à la gestion autonome de sa configuration. La configuration ainsi déterminée doit être affectée aux avions de la formation en tenant compte des contraintes tactiques et des ressources de chacun. Enfin, la sécurité du vol est un élément primordial. Il faut donc pouvoir planifier des manoeuvres de reconfiguration pour passer d'une configuration à une autre, en respectant les distances minimales entres avions. Des solutions ont été développées à partir de l'algorithme Branch & Bound pour résoudre les problèmes d'allocations, et de l'algorithme A* pour la planification de trajectoires dans la formation. De plus, un contrôle de vol de la formation a été implémenté. Ceci a permis de valider notre approche par des simulations et des expérimentations réelles.
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Gao, Bo. "Contribution à la synthèse de commandes référencées vision 2D multi-critères." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00119789.
Анотація:
Cette thèse concerne la synthèse de lois commande référencées vision 2D, multi-critères, pour le positionnement, par rapport à une cible fixe ou mobile, d'une caméra orientable en lacet en mouvement dans le plan horizontal. La fréquence et la qualité des informations délivrées par les caméras CCD qui équipent aujourd'hui les robots rend en effet possible l'alimentation directe des boucles de commande à partir des mesures visuelles de l'environnement. Le modèle considéré est défini dans le cadre du formalisme des fonctions de tâches et s'appuie sur la notion de torseur d'interaction qui permet de relier le mouvement de la caméra à la variation des indices visuels. L'objectif de ce travail est de proposer des lois de commandes permettant de stabiliser la caméra sur la base des informations bidimensionnelles issues de l'image, en tenant compte de l'incertitude sur la profondeur des points de la cible, des contraintes de visibilité et des limites en amplitude sur la vitesse et l'accélération de la caméra. La méthode proposée met en oeuvre des techniques de commande avancées. Elle est basée sur la satisfaction d'une condition de secteur modifiée permettant de prendre en compte la saturation de l'accélération et la description du système en boucle fermée via un modèle polytopique des incertitudes. Cette approche permet de formuler des conditions constructives pouvant être exprimées sous forme d'Inégalités Linéaires Matricielles (LMIs). Sur cette base, la résolution de problèmes d'optimisation convexe permet d'une part de maximiser la région de stabilité associée et d'autre part de déterminer le gain stabilisant du correcteur. La technique, initialement appliquée au problème du positionnement de la caméra par rapport à une cible fixe, est ensuite étendue au suivi d'une cible mobile en considérant la vitesse inconnue de la cible comme une perturbation bornée en énergie. L'intérêt de ce type de résultat, pour l'élaboration de stratégies de navigation d'un robot mobile pa r enchaînement de tâches référencées capteurs, est ensuite mis en évidence. Plusieurs exemples d'enchaînement de tâches sont tour à tour considérés et simulés sur la base d'un modèle de robot à roues muni de capteurs de proximité et supportant une caméra montée sur une platine orientable en azimut.
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Schiano, Fabrizio. "Bearing-based localization and control for multiple quadrotor UAVs." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1S009/document.
Анотація:
Le but de cette thèse est d'étendre l'état de l'art par des contributions sur le comportement collectif d'un groupe de robots volants, à savoir des quadrirotors UAV. Afin de pouvoir sûrement naviguer dans un environnement, ces derniers peuvent se reposer uniquement sur leurs capacités à bord et non sur des systèmes centralisés (e.g., Vicon ou GPS). Nous réalisons cet objectif en offrant une possible solution aux problèmes de contrôle en formation et de localisation à partir de mesures à bord et via une communication locale. Nous abordons ces problèmes exploitant différents concepts provenant de la théorie des graphes algébriques et de la théorie de la rigidité. Cela nous permet de résoudre ces problèmes de façon décentralisée et de proposer des algorithmes décentralisés capables de prendre en compte également des limites sensorielles classiques. Les capacités embarquées que nous avons mentionnées plus tôt sont représentées par une caméra monoculaire et une centrale inertielle (IMU) auxquelles s'ajoute la capacité de chaque robot à communiquer (par RF) avec certains de ses voisins. Cela est dû au fait que l'IMU et la caméra représentent une possible configuration économique et légère pour la navigation et la localisation autonome d'un quadrirotor UAVThe aim of this Thesis is to give contributions to the state of the art on the collective behavior of a group of flying robots, specifically quadrotor UAVs, which can only rely on their onboard capabilities and not on a centralized system (e.g., Vicon or GPS) in order to safely navigate in the environment. We achieve this goal by giving a possible solution to the problems of formation control and localization from onboard sensing and local communication. We tackle these problems exploiting mainly concepts from algebraic graph theory and the so-called theory of rigidity. This allows us to solve these problems in a decentralized fashion, and propose decentralized algorithms able to also take into account some typical sensory limitations. The onboard capabilities we referred to above are represented by an onboard monocular camera and an inertial measurement unit (IMU) in addition to the capability of each robot to communicate (through RF) with some of its neighbors. This is due to the fact that an IMU and a camera represent a possible minimal, lightweight and inexpensive configuration for the autonomous localization and navigation of a quadrotor UAV
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Pontes, José Pedro do Carmo. "A hybrid and adaptive approach to humanoid locomotion : blending rhythmic primitives and feet placement strategies." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS083.
Анотація:
Cette thèse présente des recherches développées pour une optimisation adaptative et efficace des contrôleurs de locomotion des robots humanoı̈des. Elle répond à cet objectif en combinant les caractéristiques de la locomotion humanoı̈de et l’impact de différents environnements dans sa dynamique, ainsi que des techniques d’optimisation mathématique et d’analyse statistique. Les contrôleurs pour la locomotion des robots bipèdes font souvent face à des défis concernant leur optimisation vers différents objectifs et environnements. Nous proposons une architecture qui utilise les informations recueillies dans une phase d’optimisation / exploration pour s’adapter à un terrain avec des caractéristiques inconnues. Dans la phase d’exploration virtuelle des simulations sont utilisées pour optimiser les paramètres du contrôleur dans différents terrains. Les résultats de ces optimisations servent à identifier les caractéristiques inconnues du terrain et, en conséquence, à sélectionner les meilleurs valeurs des paramètres du contrôleur pour cet environnement. L’approche a été testée dans les simulations d’un robot iCub sur terrains avec un frottement variable, et du robot DARwIn-OP dans des terrains avec des pentes différentes. Ce travail s’intéresse donc au problème du choix des valeurs des paramètres des contrôleurs de locomotion bipède dans diverses situations. Les contributions apportées consistent à : 1) établir un cadre d’optimisation qui peut être appliqué à n’importe quel contrôleur avec des paramètres ouverts, et qui se traduit par des comportements à la fois sécurisés et performants ; 2) trouver des comportements de locomotion efficaces dans des environnements multiples et distincts ; 3) adapter la locomotion à des environnements aux caractéristiques variables, modélisés dans optimisations précédentesThis thesis presents research developed towards adaptable and effective optimization of controllers for humanoid robots’ locomotion. It addresses this goal by combining features of humanoid locomotion and the impact of different environments in its dynamics, along with mathematical optimization and statistical analysis techniques. Controllers for the locomotion of bipedal robots often face challenges regarding their optimization towards different objectives and different environments. We propose an architecture that uses the information gathered in an optimization/exploration phase to adapt to a terrain with partially unknown characteristics. In the exploration phase virtual simulations are used to optimize the parameters of the controller in different terrains. The results of these optimizations are used to identify the unknown terrain characteristics, and these values are used to select the best parameters for this particular environment. The approach was tested in the simulations of an iCub robot on terrains with variable friction, and of the DARwIn-OP robot in ramps with varying slopes. This work brings contributions to the problem of choosing the values for the open parameters of biped locomotion controllers in various situations. Specific issues that are covered relate to: 1) establishing an optimization framework that can be applied to any controller with open parameters, and which results in both safe and well performing behaviors; 2) finding locomotion behaviors that are effective in multiple and distinct environments; 3) adapting the locomotion to environments with varying characteristics, modeled in previous optimizations
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Isfoula, Fayrouz. "Une approche du suivi de consensus pour les systèmes multi-agents." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2303.
Анотація:
Un système multi-agents est composé d’un ensemble d’agents interagissant entre eux et avec leur environnement, un agent étant vu comme un système dynamique autonome. La force des SMA repose sur la capacité des agents à coopérer entre eux pour atteindre un objectif qu’un agent seul ne pourrait atteindre. Chaque agent partage ses informations avec ses voisins, ce qui permet à l’ensemble des agents de s’accorder sur un objectif commun sans qu’il y ait pour autant une centralisation de l’information et de l’objectif. En ce sens, un système multi-agents peut être vu comme un réseau dans lequel l’information est distribuée. L’intérêt croissant pour le contrôle distribué et la coordination des réseaux constitués d’agents autonomes est motivé par l’absence de centralisation de l’information et la possibilité d’avoir une topologie du réseau variable. Les algorithmes de contrôle déployés sur ces réseaux sont de nature distribuée puisqu’ils s’appuient sur des informations locales, et sont robustes vis-à-vis des variations de topologie et de taille du réseau. Le problème le plus étudié dans le cadre de ces systèmes multi-agents est celui du consensus, qui peut être résumé ainsi : étant donné des conditions initiales pour chaque agent, quelles sont les conditions pour que les agents s’accordent asymptotiquement sur une valeur commune en n’échangeant que des informations entre agents voisins. Cette thèse traite du développement de commandes permettant d’atteindre ce consensus pour des topologies fixes et variables, en présence ou non d’un leader (suivi de consensus), et sur la qualité des informations transitant dans le réseau. En suivi de consensus, la notion de leader perceptif est développée et une commande est proposée pour une topologie fixe et variableAn agent is an autonomous dynamics system that can coordinate with the environment as well as with other agents. A group of these autonomous agents working in coordination is called a Multi-agent system (MAS). A MAS has several advantages over single agent operation. The main objective of MAS is to achieve a complex goal which is hard to achieve by a single agent. In MAS, each agent shares its information (states) to the neighbors only to complete the task hence no centralized monitoring systems is required. We can define a multi-agent system as a network in which information is distributed. The interest of researchers in the study of distributed control and distributed coordination of autonomous agent networks is motivated by the fact that it has the ability to cope with the problems associated with centralized communication network and also allow the switching network topologies.The algorithms for distributed networks only use local information, and are robust to variations of network topology and can accommodate network with large size.One of the most studied problems in the field of MAS is the consensus, which can be defined as: for any initial conditions for all agent, what are the conditions that should hold in order that the agents agree on a common value asymptotically while only information is exchanged between neighboring agents.This thesis deals with the development of control law to achieve the consensus for fixed and switching topologies, with or without a leader (consensus tracking). It also investigates the problem of the quality of information in the network. In consensus tracking, the notion of perceptive leader is developed and a control law is proposed for a fixed and switching topology
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Anggraeni, Pipit. "Consensus décentralisé de type meneur/suiveur pour une flotte de robots coopératifs soumis à des contraintes temporelles." Thesis, Valenciennes, 2019. http://www.theses.fr/2019VALE0012/document.
Анотація:
Un groupe de robots collaboratifs peut gérer des tâches qui sont difficiles, voire impossibles, à accomplir par un seul. On appelle un ensemble de robots coopérant un système multi-agents (SMA). L'interaction entre agents est un facteur clé dans la commande coopérative qui pose d'importants défis théoriques et pratiques. L'une des tâches du contrôle coopératif est le consensus dont l'objectif est de concevoir des protocoles de commande afin de parvenir à un accord entre leurs états respectifs. Cette thèse améliore la navigation pour les SMA, tout en tenant compte de certaines contraintes pratiques (modèle du robot et contraintes temporelles) dans la conception de contrôleurs coopératifs pour chaque agent, de manière décentralisée. Dans cette thèse, deux directions sont étudiées. D'une part, le taux de convergence est une spécification de performance importante pour la conception du contrôleur pour un système dynamique. La convergence rapide est toujours recherchée pour améliorer les performances et la robustesse. La plupart des algorithmes de consensus existants se concentrent sur la convergence asymptotique, où le temps d'établissement est infini. Cependant, de nombreuses applications nécessitent une convergence rapide généralement caractérisée par une stratégie de commande à temps fini. De plus, la commande à temps fini autorise certaines propriétés intéressantes, mais le temps de stabilisation dépend des conditions initiales des agents. L'objectif ici est de concevoir un protocole de consensus leader-follower à temps fixe pour les SMA décrits en temps continu. Ce problème est étudié en utilisant la théorie de la stabilisation à temps fixe, qui garantit que le temps de stabilisation est borné quelles que soient les conditions initiales. Les contrôleurs et les observateurs à modes glissants sont conçus pour que chaque agent résolve le problème du consensus à temps fixe lorsque le leader est dynamique. D'autre part, par rapport aux systèmes à temps continu, le problème du consensus dans un cadre à temps discret convient mieux aux applications pratiques en raison de la limitation des ressources de calcul pour chaque agent. Le modèle de commande prédictive (MPC) permet de gérer les contraintes de commande et d'état des systèmes. Dans cette thèse, cette méthode est appliquée pour traiter le problème du consensus en temps discret en laissant chaque agent résoudre, à chaque étape, un problème de commande optimale contraint impliquant uniquement l'état des agents voisins. Les performances de suivi sont également améliorées dans cette thèse en ajoutant de nouveaux termes à partir du MPC classique. Les contrôleurs proposés sont simulés et implémentés sur un groupe composé de plusieurs robots réels en utilisant ROS (Robotic Operating System). Dans cette thèse, quelques solutions correspondant au problème de la connexion entre plusieurs robots mobiles de manière décentralisée, du réglage des périodes d'échantillonnage et des paramètres de contrôle sont également abordéesNowadays, robots have become increasingly important to investigate hazardous and dangerous environments. A group of collaborating robots can often deal with tasks that are difficult, or even impossible, to be accomplished by a single robot. Multiple robots working in a cooperative manner is called as a Multi-Agent System (MAS). The interaction between agents to achieve a global task is a key in cooperative control. Cooperative control of MASs poses significant theoretical and practical challenges. One of the fundamental topics in cooperative control is the consensus where the objective is to design control protocols between agents to achieve a state agreement. This thesis improves the navigation scheme for MASs, while taking into account some practical constraints (robot model and temporal constraints) in the design of cooperative controllers for each agent, in a fully decentralized way. In this thesis, two directions are investigated. On one hand, the convergence rate is an important performance specification to design the controller for a dynamical system. As an important performance measure for the coordination control of MASs, fast convergence is always pursued to achieve better performance and robustness. Most of the existing consensus algorithms focus on asymptotic convergence, where the settling time is infinite. However, many applications require a high speed convergence generally characterized by a finite-time control strategy. Moreover, finite-time control allows some advantageous properties but the settling time depend on the initial states of agents. The objective here is to design a fixed-time leader-follower consensus protocol for MASs described in continuous-time. This problem is studied using the powerful theory of fixed-time stabilization, which guarantee that the settling time is upper bounded regardless to the initial conditions. Sliding mode controllers and sliding mode observers are designed for each agent to solve the fixed-time consensus tracking problem when the leader is dynamic. On the other hand, compared with continuous-time systems, consensus problem in a discrete-time framework is more suitable for practical applications due to the limitation of computational resources for each agent. Model Predictive Control (MPC) has the ability to handle control and state constraints for discrete-time systems. In this thesis, this method is applied to deal with the consensus problem in discrete-time by letting each agent to solve, at each step, a constrained optimal control problem involving only the state of neighboring agents. The tracking performances are also improved in this thesis by adding new terms in the classical MPC technique. The proposed controllers will be simulated and implemented on a team of multiple Mini-Lab Enova Robots using ROS (Robotic Operating System) which is an operating system for mobile robots. ROS provides not only standard operating system services but also high-level functionalities. In this thesis, some solutions corresponding to problem of connection between multiple mobile robots in a decentralized way for a wireless robotic network, of tuning of the sampling periods and control parameters are also discussed
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Tran, Ngo Quoc Huy. "Planification de mouvement pour les systèmes dynamiques multi-agents dans un environnement variable." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT099.
Анотація:
Cette thèse propose des solutions de commande basées sur la planification optimale de trajectoires pour des systèmes dynamiques multi-agents fonctionnant dans un environnement variable (avec obstacles statiques ou mobiles et des perturbations variables dans le temps).Cette planification de trajectoires repose sur l'utilisation combinée de la théorie des ensembles (en particulier des ensembles convexes bornés), de la commande prédictive non-linéaire (NMPC), du calcul de champs de potentiel et des méthodes basées sur des graphes. Elle se base sur la construction de champs de potentiel répulsifs associés à des fonctions de barrière marche-arrêt (on-off barrier functions) qui décrivent et activent ou désactivent les trajectoires libres (sans collision) calculées au préalable par une commande de type NMPC distribuée. Ces constructions sont ensuite utilisées pour maintenir la connectivité dans le groupe d'agents, tout en assurant le suivi du chemin pré-généré. En outre, un observateur pour l'estimation de perturbations non linéaires est intégré dans le schéma de commande afin de les rejeter.Les résultats théoriques obtenus sont validés en simulation, par des comparaisons avec des approches utilisant la programmation mixte en nombres entiers, à l'aide de données numériques réelles provenant d'une plateforme de navigation sécurisée pour les véhicules de surface non habités dans le fjord de Trondheim (Norvège)This thesis proposes optimization-based control solutions for the motion planning of multi-agent dynamical systems operating in a variable environment (with static/mobile obstacles and time-varying environmental disturbances).Collision-free paths are planned for the agents through the combined use of set theory (particularly, bounded convex sets), non(-linear) Model Predictive Control (MPC), Potential Field (PF) and graph-based methods. The contributions build on the proposal of repulsive potential field constructions together with on-off barrier functions which describe and, respectively, activate/deactivate the collision-free conditions introduced in a distributed NMPC framework. These constructions are further used for connectivity maintenance conditions among the group of agents while ensuring the tracking of the a priori generated path. Furthermore, a nonlinear disturbance observer is integrated within the control scheme for environmental disturbance rejection.Finally, the results are validated in simulation through comparisons with mixed-integer approaches and over a benchmark for the safe navigation of Unmanned Surface Vehicles (USVs) in the Trondheim fjord, Norway, using real numerical data
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Jin, Zhe Kun. "Système multi-agents appliqué à la navigation d'un robot mobile dans un environnement inconnu." Cachan, Ecole normale supérieure, 1997. http://www.theses.fr/1997DENS0008.
Анотація:
Cette thèse présente une étude sur la navigation d'un robot mobile dans un environnement inconnu. Nous avons débuté ce travail par un état de l'art. Par l'analyse des architectures de commande, notre choix s'est porte sur l'architecture de commande réactive base sur un système multi-agents en raison de sa flexibilité et des diverses possibilités d'évolution. Nous avons place ce travail dans le projet de robot mobile Amara (architecture multi-agents pour un robot autonome), le système de commande multi-agents est lui-même un agent de navigation dans l'ensemble du système de commande Amara. Dans le système de commande multi-agents développé, chaque agent représente un des comportements élémentaires du robot. Le comportement du robot mobile est le comportement émergé de ses comportements élémentaires. Nous avons implémenté les agents de comportement élémentaire en utilisant les données sur l'environnement délivrées par un télémètre laser panoramique. L'intégration des agents au sein du système se fait par le moyen du champ potentiel dérivé. Chaque agent fournit un gradient partiel du champ potentiel. Le gradient global est la somme pondérée de tous les gradients partiels. Un logiciel de simulation smasim (système multi-agents simulateur) sous Windows a été développé pour visualiser le comportement du robot et pour valider le choix du système. Nous l'avons utilise pour étudier le comportement du système de commande multi-agents en simulation
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Ajwad, Syed Ali. "Distributed control of multi-agent systems under communication constraints : application to robotics." Thesis, Poitiers, 2020. http://www.theses.fr/2020POIT2264.
Анотація:
Les Systèmes Multi-Agents (SMA) ont gagné en popularité en raison de leur vaste gamme d'applications. Les SMA sont utilisés pour atteindre des objectifs complexes qui ne pourraient être atteints par un seul agent. La communication et l'échange d'informations entre les agents d'un SMA sont essentiels pour contrôler son comportement coopératif. Les agents partagent leurs informations avec leurs voisins pour atteindre un objectif commun, ils n'ont donc pas besoin d'unité centrale de surveillance. Cependant, la communication entre les agents est soumise à diverses contraintes pratiques. Ces contraintes incluent des périodes d'échantillonnage irrégulières et asynchrones et la disponibilité d'états partiels uniquement. Ces contraintes posent des défis théoriques et pratiques importants. Dans cette thèse, nous étudions deux problèmes fondamentaux liés au contrôle coopératif distribué, à savoir le consensus et le contrôle de formation pour un SMA à double intégrateur sous ces contraintes. On considère que chaque agent du réseau ne peut mesurer et transmettre son état de position qu'à des instants d'échantillonnage non uniformes et asynchrones. De plus, la vitesse et l'accélération ne sont pas disponibles. Dans un premier temps, nous étudions le problème du contrôle distribué du suivi de consensus. Un algorithme de suivi de leader basé sur l'observateur à temps discret continu est proposé. L'observateur estime la position et la vitesse de l'agent et de son voisin en temps continu à partir des données de position échantillonnées disponibles. Ces états estimés sont ensuite utilisés pour le calcul de l'entrée de commande. Les scénarios de topologie fixe et de topologie commutée sont discutés. Deuxièmement, un protocole de suivi de formation distribué basé sur le consensus est conçu pour réaliser des modèles de formation fixes et variant dans le temps. Le problème d'évitement de collision est également étudié dans cette thèse. Un mécanisme d'évitement de collision basé sur la fonction de potentiel artificiel (APF) est incorporé à l'algorithme de suivi de formation pour empêcher les collisions entre les agents tout en convergeant vers la position souhaitée. Enfin, les algorithmes proposés sont appliqués sur un réseau multi-robots, composé de robots à entraînement différentiel utilisant Robot Operating System (ROS). Un nouveau schéma est proposé pour faire face aux contraintes non holonomiques du robot. L'efficacité des algorithmes sont démontrées à la fois par des résultats de simulation et des expérimentationsMulti-agent systems (MAS) have gained much popularity due to their vast range of applications. MAS is deployed to achieve more complex goals which could not be realized by a single agent alone. Communication and information exchange among the agents in a MAS is crucial to control its cooperative behavior. Agents share their information with their neighbors to reach a common objective, thus do not require any central monitoring unit. However, the communication among the agents is subject to various practical constraints. These constraints include irregular and asynchronous sampling periods and the availability of partial states only. Such constraints pose significant theoretical and practical challenges. In this thesis, we investigate two fundamental problems related to distributed cooperative control, namely consensus and formation control, of double-integrator MAS under these constraints. It is considered that each agent in the network can measure and transmit its position state only at nonuniform and asynchronous sampling instants. Moreover, the velocity and acceleration are not available. First, we study the problem of distributed control of leader-following consensus. A continuous-discrete time observer based leader-following algorithm is proposed. The observer estimates the position and velocity of the agent and its neighbor in continuous time from the available sampled position data. Then these estimated states are used for the computation of the control input. Both fixed and switching topology scenarios are discussed. Secondly, a consensus based distributed formation tracking protocol is designed to achieve both fixed and time-varying formation patterns. Collision avoidance problem is also studied in this thesis. An Artificial Potential Function (APF) based collision avoidance mechanism is incorporated with the formation tracking algorithm to prevent collisions between the agents while converging to a desired position. Finally, the proposed algorithms are applied on a multi-robot network, consisting of differential drive robots using Robot Operating System (ROS). A new scheme is proposed to deal with nonholonomic constraints of the robot. Efficiency of the designed algorithms and their effectiveness in real world applications are shown through both simulation and hardware results
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Albaric, Jérome. "Commande d'une plate-forme multi manipulateurs mobiles non-holonomes par actions réflexes." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20099.
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Cadenat, Viviane. "Commande référencée multi-capteurs pour la navigation d'un robot mobile." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132421.
Анотація:
Une première approche du problème de la commande des robots mobiles repose sur la synthèse de lois de commande en boucle fermée sur l'état du robot. La mise en oeuvre de telles lois nécessite la localisation du robot par rapport à un repère fixe, étape coûteuse en temps calcul et source d'erreurs. L'utilisation de capteurs plus performants a permis l'émergence d'une nouvelle approche dans laquelle la tâche robotique est spécifiée dans l'espace capteur : la commande référencée capteur. Celle-ci consiste à définir des boucles de commande directement à partir des données sensorielles, sans avoir à relocaliser le robot. Dans ce contexte, la richesse du signal vidéo a permis le développement de l'asservissement visuel qui repose sur la régulation des indices visuels dans l'image. Toutefois, comme de nombreuses tâches robotiques ne peuvent être spécifiées seulement de cette manière, il apparaît nécessaire de considérer dans la commande des informations provenant de capteurs de nature différente. Les travaux menés dans cette thèse s'inscrivent dans cette problématique et visent à étendre les techniques d'asservissement visuel. Plus précisément nous nous sommes focalisés sur la commande d'un robot mobile équipé d'un télémètre laser et d'une caméra. Notre contribution a consisté à élaborer un ensemble de stratégies de commande, en boucle fermée sur les informations visuelles et télémétriques, pour réaliser une tâche de navigation en milieu encombré. Nous proposons une analyse comparative des différentes méthodes, ainsi qu'une simulation des stratégies correspondantes. De plus, notre travail nous a conduit à définir la notion canonique de tâche élémentaire référencée multi-capteurs sur laquelle repose la navigation référencée capteurs. Ces résultats nous ont donc permis d'aborder le problème de l'enchaînement de tâches de nature différente, spécifiées en termes d'informations sensorielles, afin de réaliser une tâche complète de navigation dans un environnement structuré
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Abroug, Neil. "Commande robuste multi-variable des systèmes de comanipulation." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAD027/document.
Анотація:
À l'aube de la quatrième révolution industrielle, la comanipulation robotique est une technologie clé tant elle allie la dextérité de l'opérateur humain à la puissance de la machine. Ce partage de tache entre humain et la machine, en sus dans un environnement incertain et inconnu à l'avance, apporte un lot de difficultés intrinsèques à la nature de cette interaction. Cette problématique a été intensivement étudiée durant les vingt dernières années, par diverses équipes de recherches, le plus souvent sur des dispositifs à un seul degré de liberté et avec des hypothèses fortes sur la nature du contrôleur. Dans la présente thèse, nous traitons la problématique de la comanipulation robotique à travers la commande Hoo structurée, cadre de travail particulièrement adapté aux systèmes multivariables et pouvant être étendu à une certaine classe de systèmes non linéaires – les robots manipulateurs en font partie – à travers une modélisation linéaire à paramètres variants (LPV). Les exigences de performance et de stabilité propres aux systèmes de comanipulation sont exprimées en termes de contraintes Hoo et de conditions de secteurs à respecter. Les objectifs de commande ainsi formalisés, sont résolus par optimisation non lisse afin de tirer profit des structures particulières des contrôleurs de robots de comanipulation. La validation de la méthodologie est réalisée par des simulations intensives et des expérimentations sur des dispositifs réelsAt the dawn of the fourth industrial revolution, robotic comanipulation is a key technology as it combines the dexterity of the human operator with the power of the machine. This task sharing between human and machine, in an uncertain and previously unknown environment, brings a lot of intrinsic difficulties to the nature of this interaction. This problem has been intensively studied over the last two decades by various research teams, mostly on devices with a single degree of freedom and with strong hypotheses about the controller structure. In this thesis, we deal with the problem of robotic comanipulation through the scope of the structured Hoo control, a framework particularly adapted to multivariable systems and which can be extended to a certain class of non-linear systems – manipulating robots are part of it – through linear parameter varying (LPV) models. The performance and stability requirements specific to comanipulation systems are expressed in terms of Hoo constraints and sector bounds. The control objectives thus formalised are solved by non-smooth optimization in order to take advantage of the particular structures of the comanipulation robot controllers. The validity of the methodology is carried out by intensive simulations and experiments on real devices
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Krupiński, Szymon. "Suivi des structures offshore par commande référencée vision et multi-capteurs." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4051.
Анотація:
Cette thèse vise à rendre possible l’utilisation des véhicules sous-marins autonomes (AUVs) dans l’inspection visuelle des structures offshore. Deux tâches sont identifiées: le suivi des structures rectilignes et la stabilisation devant les cibles planaires. Les AUVs complétement actionnés et équipés d'une centrale inertielle, un DVL, un altimètre et une caméra vidéo sont visés. La dynamique en 6 d.d.l. d'un AUV est rappelée. L'architecture de contrôle reflétant la structure en cascade de la dynamique est choisie. Une boucle interne asservie la vitesse du véhicule à la consigne et une boucle externe calcule la vitesse de référence à partir des informations visuelles. Le suivi de pipe est assuré par l'asservissement visuel 2D qui calcule la vitesse de référence à partir des bords du pipeline détectés dans l’image. La convergence globale asymptotique et localement exponentielle de la position, de l’orientation et de la vitesse sont obtenues. Le contrôleur de stabilisation utilise la matrice d’homographie. Seule la connaissance imprécise de l’orientation de la cible est nécessaire. L’information cartésienne de la profondeur de la cible est estimée à l’aide d’un observateur. La convergence quasi-globale et localement exponentielle de ce contrôleur est démontrée. Afin de tester ces méthodes un simulateur a été développé. Des images de synthèse de haute-fidélité sont générées à partir de simulateur Morse. Elles sont traitées en temps réel à l’aide de la bibliothèque OpenCV. Un modèle Simulink calcule la dynamique complète des 6 d.d.l. du véhicule simulé. Des résultats détaillés sont présentés et mettent en avant les résultats théoriques obtenusThis thesis deals with a control system for a underwater autonomous vehicle given a two consequent tasks: following a linear object and stabilisation with respect to a planar target using an on-board camera. The proposed solution of this control problem takes advantage of a cascading nature of the system and divides it into a velocity pilot control and two visual servoing schemes. The serving controllers generate the reference velocity on the basis of visual information; line following is based on binormalized Pluecker coordinates of parallel lines corresponding to the pipe contours detected in the image, while the stabilisation relies on the planar homography matrix of observed object features, w.r.t. the image of the same object observed at the desired pose. The pilot, constructed on the full 6 d.o.f. nonlinear model of the AUV, assures that the vehicle’s linear and angular velocities converge to their respective setpoints. Both image servoing schemes are based on minimal assumptions and knowledge of the environment. Validation is provided by a high-fidelity 6 d.o.f. dynamics simulation coupled with a challenging 3D visual environment, which generates images for automatic processing and visual servoing. A custom simulator is built that consist of a Simulink model for dynamics simulation and the MORSE robot and sensor simulator, bound together by ROS message passing libraries. The OpenCV library is used for real-time image processing. Methods of visual data filtering are described. Thus generated experimental data is provided that confirms the desired properties of the control scheme presented earlier
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Kermorgant, Olivier. "Fusion d'informations multi-capteurs en asservissement visuel." Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00747052.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la commande référencée capteurs. Pour un robot mobile ou un bras manipulateur dote d'un ou plusieurs capteurs, cette approche consiste à définir une tache de déplacement en spécifiant uniquement les mesures a' atteindre. Ce paradigme est connu pour permettre une très bonne précision de positionnement. En revanche, le robot peut présenter un comportement non désiré en cas de mouvement important ou de contraintes à respecter ( évitement des butées articulaires, visibilité, obstacles, etc.). Les solutions nécessitent généralement des degrés de liberté supplémentaires, permettant de réaliser la tâche tout en respectant les contraintes. Nous proposons tout d'abord un formalisme original pour la calibration d'un capteur extéroceptif à partir de la mesure de vitesse. Il est ainsi possible d'estimer a' la fois les paramètres de calibration intrinsèques du capteur et la position du capteur par rapport au repère du robot. Des résultats de simulation et d'expérience sont exposes pour la calibration d'une camera. Nous établissons ensuite un formalisme complet pour la réalisation d'une tache référencée multi-capteurs soumise a' un nombre arbitraire de contraintes. Nous proposons une façon générique d'introduire les contraintes dans la loi de commande. Le comportement induit est une perturbation minimale de la tache référencée capteurs tout en respectant plusieurs contraintes. Ce formalisme est applique à des problèmes classiques en robotique : évitement de butées et contrainte de visibilité. De nombreuses contraintes sont enfin combinées au sein d'un même système.
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Bicego, Davide. "Design and Control of Multi-Directional Thrust Multi-Rotor Aerial Vehicles with applications to Aerial Physical Interaction Tasks." Thesis, Toulouse, INSA, 2019. http://www.theses.fr/2019ISAT0025.
Анотація:
Cette thèse aborde l’étude de véhicules aériens autonomes interagissant d’une façon active avec l’environnement, en portant une attention particulière au développement des techniques de modélisation, de conception, et de stratégies de commande appropriées pour ces systèmes. L’étude de ces systèmes étant intrinsèquement complexe et relativement récente, de nouvelles techniques sont nécessaires pour : i) mieux décrire la dynamique du véhicule aérien et ses contraintes d’actionnement ; ii) concevoir efficacement de nouveaux prototypes aériens dotés de propriétés particulières de dextérité et de résilience ; iii) garantir un contrôle stable pendant les opérations sans contact malgré les contraintes d’actionnement ; et iv) préserver la stabilité du système pendant la phase de contact avec l’environnement tout en garantissant l’accomplissement de la tâche de manipulation. Cette thèse explore de nouvelles stratégies pour surmonter, dans une certaine mesure, les problèmes de sous-actionnement des véhicules traditionnels, conçus avec les hélices orientées dans une même direction. L’objectif de cette thèse est d’enrichir les résultats théoriques préliminaires sur de nouvelles plateformes et, en outre, de contribuer au développement de systèmes robotiques aériens réels plus appropriés aux moyens de manipulation améliorés et adaptés aux tâches d’interaction physique aérienne. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet européen H2020 AeroArms, dont le but est de développer des systèmes robotiques aériens dotés de capacités de manipulation avancées à appliquer dans les domaines de l’inspection et de la maintenance industrielles. Par conséquent, l’impact sur l’industrie joue ici un rôle important.629.8This thesis addresses the study of autonomous Aerial Vehicles (AVs) actively interacting with the surrounding environment, with particular attention to the development of modeling and design techniques, and suitable control strategies for these systems. Due to the intrinsic difficulty and the novelty associated with the study of these systems, new techniques are needed to: i) better describe the aerial vehicle dynamics and its actuation limits; ii) effectively design new aerial prototypes with particular properties of dexterity and resilience; iii) guarantee a stable control during contact-less operations despite the actuation limits; and iv) preserve the system stability also during the contact phase with the environment while guaranteeing the fulfillment of the sought manipulation task. This thesis explores new strategies to overcome, to a certain extent, the under-actuation problem of classical multi-rotor platforms, conceived with the propellers aligned towards a common direction. The goal of this thesis is to contribute to a wise growth of the preliminary theoretical results on multi-directional thrust aerial vehicles laid by the state of the art and, furthermore, to the development of more suitable real aerial robotic systems with enhanced manipulation means, tailored for aerial physical interaction tasks. This thesis takes place inside the context of the European H2020 AeroArms project, whose goal is to develop aerial robotic systems with advanced manipulation capabilities to be applied in industrial inspection and maintenance. Hence, also the technology transfer and the impact on the industry plays here an important role
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Folio, David. "Stratégies de commande référencées multi-capteurs et gestion de la perte du signal visuel pour la navigation d’un robot mobile." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30253.
Анотація:
L'amélioration des capteurs a permis l'émergence de la commande référencée capteurs qui permet la réalisation de diverses tâches de navigation de façon précises. L'intention de cette thèse est de contribuer à définir des stratégies de commande référencées multicapteurs pour un robot mobile réalisant une tâche référencée vision dans un environnement encombré d'obstacles susceptibles d'occulter le motif visuel. Nous avons ainsi proposé des lois de commandes permettant d'éviter à la fois les occultations et les collisions. Toutefois,les résultats obtenus ont montré que chercher à éviter simultanément ces deux phénomènes sur-contraignait le mouvement du robot,limitant la gamme des missions réalisables. Nous avons alors proposé une approche alternative consistant à tolérer la perte totale du signal visuel. Nous avons ainsi proposé dans un cadre général plusieurs méthodes (analytiques et numériques) de reconstruction du signal visuel lorsqu'il devient indisponibleThe recent sensors improvement gave rise to the sensor-based control which allows to perform various and accurate navigation tasks. This thesis aims at developing sensorbased control laws allowing a mobile robot to perform vision-based tasks amidst possibly occluding obstacles. Indeed,it is necessary to preserve not only the robot safety (ie. Noncollision) but also the visual features visibility. Thus,we have first proposed techniques able to fulfill simultaneously the two previously mentioned objectives. However,avoiding both collisions and occlusions often over-strained the robotic navigation task,reducing the range of realizable missions. This is the reason why we have developed a second approach which lets the visual features loss occurs if it is necessary for the task realization. Using the link between vision and motion,we have proposed different methods (analytical and numerical) to compute the visual signal as soon it becomes totally unavailable
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Li, Zhongmou. "Theoretical developments and experimental evaluation of a novel collaborative multi-drones grasping and manipulation system Zof large objects." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2021. http://www.theses.fr/2021ECDN0019.
Анотація:
Cette thèse propose un nouveau concept de robot de manipulation aérienne appelé Flying Gripper. Ce robot est un manipulateur aérien, destiné à la saisie, la manipulation et le transport de grands objets de manière autonome. Le robot Flying Gripper est composé de quatre quadrotors, de quatre doigts auto-adaptatifs et d'un châssis. Les principaux apports de ces travaux sont: (1) un concept mécanique original reposant sur l'utilisation de plusieurs quadrotors et tirant parti de la rotation en lacet des quadrotors pour actionner un mécanisme de préhension auto-adaptatif et intrinsèquement sûr (2) une méthode pour analyser des torseurs disponibles en tenant compte des contraintes d'égalité et d'inégalité imposées par les limites d'actionnement, les butées mécaniques et les relations d'équilibre; (3) une commande prédictive permettant de manipuler l'objet saisie avec une masse, des inerties et un centre de masse inconnus; (4) un algorithme d'allocation de contrôle dynamique pour la distribution de l'effort de contrôle, de manière à optimiser l'efficacité énergétique et à assurer la continuité de la commande, en considérant les limites mécaniques du robot.Des simulations numériques et des tests expérimentaux ont été effectués pour valider les performances du contrôleurThis thesis proposes a new concept of aerial manipulation robot named Flying Gripper that is intended to perform grasping, manipulating, and transporting of large objects autonomously. The Flying Gripper robot is composed of four quadrotors, four self-adaptive fingers and a body structure. The main contributions of these works are: (1) an original mechanical concept using multiple quadrotors to obtain full manipulability in SE(3) and taking advantage of their yaw rotations to actuate a self-adaptive and intrinsically safe grasping mechanism; (2) a wrench capability analysis method taking into account the equality and inequality constraints imposed by actuation limits, mechanical stops and equilibrium relations; (3) a model predictive controller to deal with unknown mass, inertia and center of mass due to the grasped object; (4) a Dynamic Control Allocation algorithm to distribute the control output in a way that guarantees the continuity of actuator's velocity, improves the energy efficiency and satisfies the robot mechanical limits.Numerical simulations and experimental tests have been carried out to validate the controller performances
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Durand, Petiteville Adrien. "Navigation référencée multi-capteurs d'un robot mobile en environnement encombré." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00694329.
Анотація:
Dans ce travail, nous nous intéressons à la navigation référencée vision d'un robot mobile équipé d'une caméra dans un environnement encombré d'obstacles possiblement occultants. Pour réaliser cette tâche, nous nous sommes appuyés sur l'asservissement visuel 2D. Cette technique consiste à synthétiser une loi de commande basée sur les informations visuelles renvoyées par la caméra embarquée. Le robot atteint la situation désirée lorsque les projections dans l'image de l'amer d'intérêt, appelés indices visuels, atteignent des valeurs de consigne prédéfinies. La navigation par asservissement visuel 2D nécessite de s'intéresser à trois problèmes : garantir l'intégrité du robot vis-à-vis des obstacles, gérer les occultations des amers d'intérêts et réaliser de longs déplacements. Nos contributions portent sur les deux derniers problèmes mentionnés. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à l'estimation des indices visuels lorsque ceux-ci ne sont plus disponibles à cause d'une occultation. La profondeur étant un paramètre déterminant dans ce processus, nous avons développé une méthode permettant de l'estimer. Celle-ci est basée sur une paire prédicteur/correcteur et permet d'obtenir des résultats exploitables malgré la présence de bruits dans les mesures. Dans un second temps, nous nous sommes attachés à la réalisation de longs déplacements par asservissement visuel. Cette technique nécessitant de percevoir l'amer d'intérêt dès le début de la tâche, la zone de navigation est limitée par la portée de la caméra. Afin de relaxer cette contrainte, nous avons élaboré un superviseur que nous avons ensuite couplé à une carte topologique intégrant un ensemble d'amers caractéristiques de l'environnement. La tâche de navigation globale peut alors être décomposée sous la forme d'une séquence d'amers à atteindre successivement, la sélection et l'enchainement des mouvements nécessaires étant effectués au sein du superviseur. Les travaux ont été validés par le biais de simula tions et d'expérimentations, démontrant la pertinence et l'efficacité de l'approche retenue.
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Bruyas, Arnaud. "Apport de la fabrication additive multi-matériaux pour la conception robotique." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD045/document.
Анотація:
La radiologie interventionnelle percutanée permet le diagnostic ou le traitement de tissus cancéreux grâce à l'utilisation d'aiguilles et d'un guidage par imageur. Bénéfique pour le patient, ce type de procédure clinique est en revanche complexe pour le radiologue. Afin de lui apporter une assistance et de contrôler l'aiguille de manière déportée, nous proposons dans ces travaux de réaliser des dispositifs robotisés compliants, donc monoblocs, et multi-matériaux en exploitant la fabrication additive multi-matériaux. Pour y parvenir, nous proposons plusieurs solutions pour réaliser les fonctions cinématique, d'actionnement et de perception. En particulier, nous proposons une nouvelle liaison compliante, la liaison HSC, ainsi qu'un nouvel actionneur pneumatique pour l'insertion d'aiguille. Nous démontrons finalement les apports de la fabrication additive pour la robotique médicale en combinant l'ensemble de ces solutions dans un dispositif assurant un contrôle à distance de l'aiguillePercutaneous interventional radiology permits the diagnosis or the treatment of cancer tissues thanks to the use of needles and imaging devices. Being minimally invasive, such procedures are beneficial for the patient, but for the radiologist, they are highly complex. In order to assist the physician and remotely control the needle, we propose in this work the design and the manufacturing of multi-material compliant devices by taking advantage of multi-material additive manufacturing. To perform the design of such device, we propose several solutions in terms of kinematics, actuation and sensing. In particular, we developed a new compliant joint, the HSC joint, as well as a new pneumatic actuator for needle insertion. In the end, we demonstrate in the thesis the contributions of multi-material additive manufacturing for medical robotics, by combining all those solutions into a single device that remotely controls both the orientation and the insertion of the needle
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Parodi, Olivier. "Simulation hybride pour la coordination de véhicules hétérogènes au sein d'une flottille." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00373347.
Анотація:
Si l'utilisation d'un véhicule autonome présente un intérêt certain, l'utilisation simultanée de plusieurs robots, potentiellement différents permet d'améliorer la qualité des acquisitions et la rapidité avec lesquelles elles sont effectuées. Le déploiement de plateformes multi-capteurs sous-entend donc qu'il est nécessaire de mettre en œuvre une commande et une stratégie de commande coordonnée de la formation. Les difficultés de localisation et de communication rendent d'emblée la tâche difficile. Dès lors, il n'est plus concevable de mettre en œuvre une flottille d'engins autonomes sans avoir testé au préalable la faisabilité de la mission, le comportement logico-temporel du contrôleur des engins, l'efficacité des algorithmes employés et le bon fonctionnement de tous les sous-systèmes. Ceci est d'autant plus vrai lorsque les engins sont hétérogènes, proviennent d'organisations ou d'institutions différentes et sont rassemblés pour l'accomplissement d'une mission commune.La complexité des architectures de contrôle d'une part et les difficultés soulevées par le choix de stratégies de contrôle multi-véhicules d'autre part, rendent nécessaires la création de nouveaux outils de simulation permettant de tester et valider lois de commande et architectures de contrôle tout en détectant les inconsistances préliminaires des scenarios envisagés. L'objet de cette thèse est donc l'étude d'un outil de simulation collaboratif appelé THETIS.
Il s'agit d'un simulateur conçu avant tout pour aborder les problèmes liés au contexte de la flottille. Il est multi-véhicules hétérogènes puisqu'il permet de simuler par exemple, un scenario dans lequel un AUV (Autonomous Underwater Vehicle) et un ASV (Autonomous Surface Vehicle) interviennent simultanément. Les véhicules peuvent communiquer entre eux au sein de la simulation et les contraintes liées au milieu de propagation (interférences, bande passante, atténuation...) d'une part et à l'utilisation de matériel spécifique (temps de réveil, conflit émission/réception...) d'autre part sont prises en compte. L'architecture du simulateur est ouverte pour faciliter l'intégration et la mise à disposition pour tous, du travail de modélisation des différentes équipes possédant des compétences propres, tout en favorisant la réutilisabilité et la modularité de ces modèles. La capacité du système proposé à réaliser des simulations Hardware-In-The-Loop permet de tester et valider le comportement temporel du contrôleur. Par ailleurs ce simulateur est distribué afin de pouvoir étendre dynamiquement la puissance de calcul nécessitée par l'augmentation du nombre de véhicules et/ou la complexification des modèles, tout en respectant les contraintes temps-réel et le découplage temporel entre la commande et l'évolution des modèles dynamiques.
THETIS est donc un des seuls outils à l'heure actuelle répondant aux contraintes liées au contexte de la simulation de robots marins en flottille. Nous présentons des tests préliminaires mettant en œuvre un AUV de classe Taipan (développée au LIRMM en France) d'une part et un ASV Charlie (développé par l'ISSIA en Italie) d'autre part qui possèdent des architectures de contrôle différentes, et démontrons ainsi la faisabilité et la validité de notre approche.