Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles autonomes et adaptables en milieux naturels

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Book Synopsis Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles autonomes et adaptables en milieux naturels by : Mathieu Deremetz

Download or read book Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles autonomes et adaptables en milieux naturels written by Mathieu Deremetz and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les problématiques de recherche abordées dans cette thèse concernent la conceptualisation, la modélisation et la commande générique des robots mobiles lors de leur évolution en milieux extérieurs et en présence de glissement pour des applications de suivi de précision. Ainsi, ce mémoire synthétise dans un premier temps les développements et résultats obtenus lors du suivi de trajectoire (localisation absolue), puis synthétise ensuite ceux obtenus lors de suivi de structure et de cible (localisation relative). Une dernière partie introduit un concept de plateforme robotique reconfigurable et sa commande associée pour adapter l'assiette et les dimensions du châssis en fonction de la topographie du terrain.Pour chaque application de suivi, ce mémoire présente un panel de lois de commande originales pour des robots différentiels, à un train et à deux trains directeurs. Chaque modalité de commande est présentée en quatre étapes : modélisation, estimation, commande et expérimentations. La première contribution majeure de la thèse concerne l'estimation du glissement. Cette dernière est adaptative et basée modèle. Elle intègre la modélisation cinématique étendue seule ou couplée à la modélisation dynamique du robot mobile pour assurer une estimation intègre quels que soient la vitesse, les phénomènes dynamiques rencontrés et la nature du sol. La seconde contribution majeure concerne le développement d'une stratégie de commande générique pour les robots mobiles. Cette stratégie est basée sur le principe de la commande en cascade (ou par backstepping) et est déclinée dans ce mémoire à travers un panel de lois de commande. Cette méthodologie de commande, lorsqu'elle est associée à l'observation du glissement précédent, permet d'obtenir des performances de suivi accrues quel que soit le contexte rencontré. L'ensemble des algorithmes ont été validés en simulation et/ou expérimentalement à l'aide de différentes plateformes robotiques en contextes réels.

Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles en présence de glissement

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Book Synopsis Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles en présence de glissement by : Roland Lenain

Download or read book Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles en présence de glissement written by Roland Lenain and published by . This book was released on 2005 with total page 242 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La problématique de cette thèse réside dans le guidage automatique de robots mobiles évoluant en milieu naturel. Elle s'attache en particulier au suivi de trajectoire pour les véhicules roulant sur des sols dotés d'une faible adhérence, avec comme cadre expérimental privilégié, le guidage d'engins agricoles par GPS. Dans ces conditions, l'hypothèse de roulement pur sans glissement ne peut s'appliquer. Cette thèse propose un algorithme de commande global, exploitant trois domaines connexes de la robotique : la modélisation, la perception et la commande. Deux modèles cinématiques étendus sont d'abord proposés afin de caractériser la dynamique du véhicule -intégrant les glissements - tout en conservant une architecture cinématique. Un observateur capable d'estimer en temps réel l'adhérence est utilisé pour alimenter les modèles. Enfin des lois de commande adaptatives et prédictives permettent d'assurer un suivi de trajectoire précis (+-15 cm), validé par de nombreuses expérimentations

Robot mobile

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Publisher : One Billion Knowledgeable
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Book Synopsis Robot mobile by : Fouad Sabry

Download or read book Robot mobile written by Fouad Sabry and published by One Billion Knowledgeable. This book was released on 2024-05-04 with total page 145 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Qu'est-ce qu'un robot mobile Un robot mobile est une machine automatique capable de se déplacer. La robotique mobile est généralement considérée comme un sous-domaine de la robotique et de l'ingénierie de l'information. Comment vous en bénéficierez (I) Informations et validations sur les éléments suivants sujets : Chapitre 1 : Robot mobile Chapitre 2 : Robot Chapitre 3 : Robot autonome Chapitre 4 : Contrôle du robot Chapitre 5 : Robotique en essaim Chapitre 6 : Réseau de capteurs sans fil Chapitre 7 : Téléopération Chapitre 8 : Véhicule terrestre sans pilote Chapitre 9 : Évitement d'obstacles Chapitre 10 : Navigation du robot (II) Répondre aux principales questions du public sur les robots mobiles. (III ) Exemples concrets d'utilisation de robots mobiles dans de nombreux domaines. À qui s'adresse ce livre Professionnels, étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, passionnés, amateurs , et ceux qui souhaitent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de robot mobile.

Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles reconfigurables en milieu tout-terrain

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Book Synopsis Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles reconfigurables en milieu tout-terrain by : Dieumet Denis

Download or read book Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles reconfigurables en milieu tout-terrain written by Dieumet Denis and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La thématique étudiée dans ce mémoire est axée sur la préservation de la stabilité dynamique de véhicules évoluant en environnement naturel. En effet, la mobilité en milieu tout-terrain est une activité particulièrement pénible et dangereuse en raison de la nature difficile de l'environnement de conduite et de la reconfigurabilité des machines. Le caractère changeant et incertain des interactions rencontrées entre des véhicules à dynamique complexe et variable et leur environnement entraîne régulièrement des risques accrus de renversement et/ou de perte de contrôle (dévalement, dérapage déclenché par une perte soudaine d'adhérence) pour le conducteur. Une forte accidentalité mortelle est, en effet, recensée dans ce secteur, en particulier, dans le milieu agricole ou le renversement de véhicule est classé comme étant la première cause de mortalité au travail. A l'heure actuelle, les approches existantes sur la stabilité d'engins agricoles sont qualifiées à juste titre de passives car elles ne permettent pas d'éviter que les accidents ne se produisent. Par ailleurs, la transposition directe des solutions de sécurité active du secteur de l'automobile (ABS, ESP) s'est révélée inadaptée aux véhicules tout-terrain a cause des hypothèses simplificatrices (routes plates et homogènes, conditions d'adhérence constantes, etc.) dont souffre la conception de ces dispositifs. Ainsi, le développement de systèmes actifs de sécurité prenant en compte les spécificités de la conduite en milieu tout-terrain se révèle être la meilleure voie d'amélioration à suivre. Eu égard à ces circonstances, ce projet se propose d'adresser cette problématique en étudiant des métriques de stabilité pertinentes permettant d'estimer et d'anticiper en temps réel les risques afin de permettre des actions correctives pour la préservation de l'intégrité des machines tout-terrain. Afin de faciliter l'industrialisation du dispositif actif de sécurité conçu, l'une des contraintes sociétales et commerciales de ce projet a été l'utilisation de capteurs compatibles avec le coût des machines visées. L'objectif ambitieux de cette étude a été atteint par différentes voies. En premier lieu, une approche de modélisation multi-échelle a permis de caractériser l'évolution dynamique de véhicules en milieu tout-terrain. Cette approche à dynamique partielle a offert l'avantage de développer des modèles suffisamment précis pour être représentatifs du comportement réel de l'engin mais tout en présentant une structure relativement simple permettant la synthèse d'asservissements performants. Puis, une étude comparative des avantages et des inconvénients des trois grandes familles de métriques répertoriées dans la littérature a permis de mettre en exergue l'intérêt des métriques analytiques à modèle dynamique par rapport aux catégories de critères de stabilité dits statiques et empiriques. Enfin, l'analyse approfondie des métriques dynamiques a facilité le choix de trois indicateurs (Lateral and Longitudinal Load Transfer (LLT), Force Angle Stability Measurement (FASM) et Dynamic Energy Stability Measurement (DESM)) qui sont représentatifs d'un risque imminent de renversement du véhicule. La suite du mémoire s'appuie sur la théorie d'observation pour l'estimation en ligne des variables non directement mesurables en milieu tout-terrain telles que les rigidités de glissement et dérive du pneumatique. Jumelée aux différents modèles dynamiques du véhicule, la synthèse d'observateurs a permis donc d'estimer en temps réel les efforts d'interaction pneumatiques-sol nécessaires à l'évaluation des indicateurs d'instabilité. Le couplage de ces modèles multi-échelles à la théorie d'observation a ainsi constitué un positionnement original à même de briser la complexité de la caractérisation de la stabilité de véhicules à dynamiques complexes et incertaines. (...).

CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DE ROBOTS MOBILES A ROUES

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Book Synopsis CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DE ROBOTS MOBILES A ROUES by : BENOIT.. THUILOT

Download or read book CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DE ROBOTS MOBILES A ROUES written by BENOIT.. THUILOT and published by . This book was released on 1995 with total page 374 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE ADRESSE LE PROBLEME SUIVANT: SOIT UN ROBOT MOBILE A ROUES EQUIPE DE CAPTEURS, SUPPOSES PARFAITS, RENVOYANT EN TEMPS REEL SA LOCALISATION. NOTRE OBJECTIF EST DE CONSTRUIRE DES LOIS DE COMMANDE PERMETTANT A CE SYSTEME DE SE DEPLACER DE FACON AUTONOME. NOUS AVONS DANS UN PREMIER TEMPS SUPPOSE QUE LES ROUES ROULENT SANS GLISSER SUR LE SOL. CECI EST REALISTE A VITESSE MODEREE ET SUR DES TERRAINS DE BONNE ADHERENCE. LES POSSIBILITES D'EVOLUTION DES ROBOTS ETANT ALORS CONTRAINTES, CES SYSTEMES SONT CLAIREMENT NON-HOLONOMES. LEUR MODELISATION EST DETAILLEE. ELLE MONTRE QUE, DANS L'OPTIQUE DE LA SYNTHESE DE LOIS DE COMMANDE, L'ENSEMBLE DES ROBOTS MOBILES A ROUES CONSTITUE 5 CLASSES D'EQUIVALENCE. LA POURSUITE D'UNE TRAJECTOIRE MOBILE ET LA STABILISATION SUR UNE CONFIGURATION DE REPOS SONT, POUR LES SYSTEMES NON-HOLONOMES, 2 PROBLEMES DISTINCTS. LES SOLUTIONS CLASSIQUES PEUVENT ETRE UTILISEES POUR 4 CLASSES DE ROBOTS. CELLE REGROUPANT LES ROBOTS EQUIPES DE PLUSIEURS ROUES COMMANDEES EN ORIENTATION ET EN ROTATION PRESENTE UNE DIFFICULTE: LE MODELE DE CES SYSTEMES COMPORTE DES SINGULARITES. NOUS AVONS CONSTRUIT, POUR LA POURSUITE, DES LOIS DE LINEARISATION PAR BOUCLAGE D'ETAT DYNAMIQUE, ET POUR LA STABILISATION, DES LOIS DE BOUCLAGE DE L'ETAT ET DU TEMPS, QUI GARANTISSENT QUE CES ROBOTS NE PASSENT PAS PAR LEURS SINGULARITES. ENFIN, POUR LA POURSUITE DE TRAJECTOIRES MOBILES SE TERMINANT PAR UNE CONFIGURATION DE REPOS, NOUS AVONS PROPOSE UN SCHEMA DE COMMANDE HYBRIDE EXPLOITANT CES LOIS. INDEPENDAMMENT, NOUS AVONS AUSSI ANALYSE LE TAUX DE CONVERGENCE DE BOUCLAGES DE L'ETAT ET DU TEMPS. AFIN D'ABORDER LA COMMANDE DE ROBOTS A DES VITESSES ELEVEES ET/OU AVEC UNE MAUVAISE ADHERENCE, NOUS AVONS DANS UN SECOND TEMPS RELACHE L'HYPOTHESE DE NON-GLISSEMENT. UNE SECONDE MODELISATION, EXPLOITANT LA DESCRIPTION DU CONTACT D'UN PNEUMATIQUE AVEC LE SOL, EST PROPOSEE. CELLE-CI ETANT INDEFINIE A VITESSE NULLE, SEULE LA POURSUITE D'UNE TRAJECTOIRE MOBILE EST ENVISAGEE. NOUS AVONS PROPOSE DES LOIS DE LINEARISATION PARTIELLE PAR BOUCLAGE D'ETAT STATIQUE, ET UN SCHEMA ADAPTATIF AFIN QU'ELLES SOIENT ROBUSTES POUR LES CONDITIONS D'ADHERENCE

human-robot motion

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Book Synopsis human-robot motion by : Rémi Paulin

Download or read book human-robot motion written by Rémi Paulin and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Pour les robots mobiles autonomes conçus pour partager notre environnement, la sécurité et l'efficacité de leur trajectoire ne sont pas les seuls aspects à prendre en compte pour la planification de leur mouvement: ils doivent respecter des règles sociales afin de ne pas gêner les personnes environnantes. Dans un tel contexte social, la plupart des techniques de planification de mouvement actuelles s'appuient fortement sur le concept d'espaces sociaux; de tels espaces sociaux sont cependant difficiles à modéliser et ils sont d'une utilisation limitée dans le contexte d'interactions homme-robot où l'intrusion dans les espaces sociaux est nécessaire. Ce travail présente une nouvelle approche pour la planification de mouvements dans un contexte social qui permet de gérer des environnements complexes ainsi que des situation d'interaction homme-robot. Plus précisément, le concept d'attention est utilisé pour modéliser comment l'influence de l'environnement dans son ensemble affecte la manière dont le mouvement du robot est perçu par les personnes environnantes. Un nouveau modèle attentionnel est introduit qui estime comment nos ressources attentionnelles sont partagées entre les éléments saillants de notre environnement. Basé sur ce modèle, nous introduisons le concept de champ attentionnel. Un planificateur de mouvement est ensuite développé qui s'appuie sur le champ attentionnel afin de produire des mouvements socialement acceptables. Notre planificateur de mouvement est capable d'optimiser simultanément plusieurs objectifs tels que la sécurité, l'efficacité et le confort des mouvements. Les capacités de l'approche proposée sont illustrées sur plusieurs scénarios simulés dans lesquels le robot est assigné différentes tâches. Lorsque la tâche du robot consiste à naviguer dans l'environnement sans causer de distraction, notre approche produit des résultats prometteurs même dans des situations complexes. Aussi, lorsque la tâche consiste à attirer l'attention d'une personne en vue d'interagir avec elle, notre planificateur de mouvement est capable de choisir automatiquement une destination qui exprime au mieux son désir d'interagir, tout en produisant un mouvement sûr, efficace et confortable.

La robotique mobile

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Publisher : ISTE Group
ISBN 13 : 1784050873
Total Pages : 275 pages
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Book Synopsis La robotique mobile by : Luc Jaulin

Download or read book La robotique mobile written by Luc Jaulin and published by ISTE Group. This book was released on 2015-06-01 with total page 275 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La robotique mobile est une discipline en plein essor avec notamment l’apparition des drones volants, des robots sous-marins détecteurs de mines, des robots voiliers ou encore des robots aspirateurs. Cet ouvrage présente les différents outils et méthodes qui permettent la conception de robots mobiles. Ces systèmes généralement autonomes et supervisés par un opérateur humain sont capables de se déplacer dans un environnement plus ou moins connu. Illustré par des simulations et des exercices corrigés, La robotique mobiledécrit les principes essentiels de la modélisation des robots, développant les notions d'actionneur, de capteur, de régulateur et de guidage. Les outils permettant une simulation tridimensionnelle sont également traités ainsi que les bases théoriques d’une localisation fiable des robots dans leur environnement.

Contributions to the Control of Constrained Robots

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Total Pages : 132 pages
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Book Synopsis Contributions to the Control of Constrained Robots by : Sébastien Rubrecht

Download or read book Contributions to the Control of Constrained Robots written by Sébastien Rubrecht and published by . This book was released on 2011 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les missions robotiques sont généralement exprimées à travers des buts à atteindre (objectifs) tout en respectant des conditions impératives (contraintes). Ces entrées opérationnelles pouvant être inconnues à l'avance, l'utilisation des méthodes de commandes réactives est courant. Cependant, ces approches se limitent généralement à la résolution du problème de commande, celui-ci étant considéré comme résoluble. Le simple cas d'une articulation soumise simultanément à des contraintes de limites d'accélération et de position montre que les incompatibilités sont fréquentes. Dans ce cadre, une méthodologie est proposée pour analyser et garantir la sécurité au niveau de la commande, et des études de cas sont exposées. S'en dégagent deux résultats principaux: 1/ l'expression intuitive des contraintes de position nécessite une modification pour rester compatible avec les contraintes d'accélérations; 2/ les accélérations opérationnelles dépendant de la configuration, la compatibilité entre évitement d'obstacle et limites d'accélérations articulaires ne peut être établie simplement et le recours à des comportements alternatifs sûrs est nécessaire. Ces résultats sont illustrés à travers des expériences sur un manipulateur à 6 DDL. La résolubilité du problème étant assurée, la qualité de sa résolution obéit à plusieurs critères : sécurité, optimalité, efficacité, etc. La sécurité étant un prérequis, deux compromis sont proposés. Premièrement la Constraints Compliant Control (CCC), basée sur un principe d'évitement passif, donne des résultats performants et robustes. Ensuite, l'utilisation d'une configuration virtuelle déplacée offre un compromis entre efficacité et optimalité.

CONTRIBUTION A LA COMMANDE DES ROBOTS MOBILES NON-HOLONOMES

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Book Synopsis CONTRIBUTION A LA COMMANDE DES ROBOTS MOBILES NON-HOLONOMES by : ABDELHAMID.. TAYEBI

Download or read book CONTRIBUTION A LA COMMANDE DES ROBOTS MOBILES NON-HOLONOMES written by ABDELHAMID.. TAYEBI and published by . This book was released on 1997 with total page 204 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CE MEMOIRE, NOUS NOUS INTERESSONS PRINCIPALEMENT A LA COMMANDE EN BOUCLE FERMEE DES ROBOTS MOBILES A ROUES EN PARTICULIER ET DES SYSTEMES NON-HOLONOMES CHAINES EN GENERAL. NOUS AVONS PRETE UNE ATTENTION PARTICULIERE AUX PROBLEMES DE POURSUITE DE TRAJECTOIRES ET DE STABILISATION A UNE CONFIGURATION DESIREE. LE PREMIER PROBLEME CONSISTE A SYNTHETISER DES LOIS DE COMMANDE EN BOUCLE FERMEE PERMETTANT AU ROBOT MOBILE DE SUIVRE UNE TRAJECTOIRE DE REFERENCE GENEREE AUPARAVANT PAR UN PLANIFICATEUR DE CHEMINS. DANS CE CONTEXTE, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE LOI DE COMMANDE NON-LINEAIRE PERMETTANT LA LINEARISATION EXACTE ET CONDUISANT A LA STABILITE EXPONENTIELLE GLOBALE DU SYSTEME EN BOUCLE FERMEE. NOUS AVONS AUSSI PROPOSE UN NOUVEAU MODELE CINEMATIQUE, EN REPRESENTATION POLAIRE SIGNEE, QUI NOUS A PERMIS DE SYNTHETISER UNE LOI DE COMMANDE PERMETTANT DE REALISER UNE STABILISATION AVEC SPECIFICATION DE LA TRAJECTOIRE A SUIVRE. LE SECOND PROBLEME CONSISTE A SYNTHETISER UNE LOI DE COMMANDE PERMETTANT DE DEPLACER LE ROBOT MOBILE D'UNE CONFIGURATION INITIALE QUELCONQUE VERS UNE CONFIGURATION FINALE DESIREE. CE PROBLEME EST BEAUCOUP PLUS COMPLEXE QUE CELUI DE LA POURSUITE DE TRAJECTOIRES. CECI EST DU AU FAIT QUE LES ROBOTS MOBILES A ROUES ET LES SYSTEMES NON-HOLONOMES EN GENERAL NE SONT PAS STABILISABLES PAR DES RETOURS D'ETAT AUTONOMES C#. CEPENDANT, LES LOIS DE COMMANDE INSTATIONNAIRES C# APPORTENT DES SOLUTIONS THEORIQUES ELEGANTES POUR LA STABILISATION ASYMPTOTIQUE DE CE TYPE DE SYSTEMES. NEANMOINS, CE TYPE DE COMMANDES PERIODIQUES PRESENTE CERTAINS INCONVENIENTS D'ORDRE PRATIQUE CONCERNANT LES TAUX DE CONVERGENCE ET LES TRAJECTOIRES GENEREES. CECI A MOTIVE LES CHERCHEURS POUR DEVELOPPER DES RETOURS AUTONOMES, DISCONTINUS OU CONTINUS PAR MORCEAUX, POUR LA STABILISATION EXPONENTIELLE DES SYSTEMES NON-HOLONOMES. C'EST DANS CETTE OPTIQUE QUE NOUS AVONS EXPLOITE L'APPROCHE DE LA VARIETE INVARIANTE ET DU BACKSTEPPING POUR PROPOSER DES RETOURS D'ETAT ET DE SORTIE, AUTONOMES, QUASI-CONTINUS, ET EXPONENTIELLEMENT STABILISANTS POUR LES SYSTEMES NON-HOLONOMES CHAINES. NOUS AVONS AUSSI PROPOSE UNE VERSION ADAPTATIVE POUR LA STABILISATION EXPONENTIELLE ROBUSTE DES ROBOTS MOBILES A ROUES EN PRESENCE DE PERTURBATIONS INTERVENANT AU MEME ENDROIT QUE LA COMMANDE. LES TECHNIQUES DE COMMANDE PROPOSEES ONT ETE IMPLANTEES AVEC SUCCES SUR LE ROBOT MOBILE CHARLATTE.

Maintien de l'intégrité de robots mobiles en milieux naturels

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Book Synopsis Maintien de l'intégrité de robots mobiles en milieux naturels by : Jean-Baptiste Braconnier

Download or read book Maintien de l'intégrité de robots mobiles en milieux naturels written by Jean-Baptiste Braconnier and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La problématique étudiée dans cette thèse concerne le maintien de l'intégrité de robots mobiles en milieux naturels. L'objectif est de fournir des lois de commande permettant de garantir l'intégrité d'un véhicule lors de déplacements autonomes en milieux naturels à vitesse élevée (5 à 7 m.s -1 ) et plus particulièrement dans le cadre de l'agriculture de précision. L'intégrité s'entend ici au sens large. En effet, l'asservissement des déplacements d'un robot mobile peut générer des consignes nuisant à son intégrité physique, ou à la réalisation de sa tâche (renversement, tête-à-queue, stabilité des commandes, maintien de la précision, etc.). De plus, le déplacement en milieux naturels amène des problématiques liées notamment à des conditions d'adhérence variables et relativement faibles (d'autant plus que la vitesse du véhicule est élevée), ce qui se traduit par de forts glissements des roues sur le sol, ou encore à des géométries de terrains non traversables par le robot. Aussi, cette thèse vise à déterminer en temps réel l'espace de stabilité en terme de commandes admissibles permettant de modérer les actions du robot. Après une présentation des modélisations existantes, et des observateurs permettant l'exploitation de ces modélisations pour la mise en place de loi de commande prédictive en braquage pour le suivi de trajectoire, une nouvelle méthode d'estimation des glissements basé sur une observation cinématique est proposée. Celle-ci permet de répondre aux problématiques de vitesse variable (et notamment du passage de la vitesse par des valeurs nulles) du véhicule et d'observation lors d'un déplacement sans trajectoire de référence. Ce nouvel observateur est primordial pour la suite des développements de cette thèse, puisque la suite des travaux s'intéresse à la modulation de la vitesse du véhicule. Ainsi, dans la suite des travaux, deux lois de commande prédictives agissant sur la vitesse du véhicule ont été mises en place. La première apporte une solution à la problématique de la saturation des actionneurs en braquage, lorsque la vitesse ou les glissements rendent la trajectoire à suivre inadmissible vis-à-vis des capacités physiques du véhicule. La deuxième répond à la problématique de la garantie de la précision du suivi de trajectoire (maintien du véhicule dans un couloir de déplacement). Dans les deux cas la stratégie de commande est similaire : on prédit l'état futur du véhicule en fonction de ses conditions d'évolution actuelle et de conditions d'évolutions futures simulées (obtenues grâce à la simulation de l'évolution d'un modèle dynamique du véhicule) afin de déterminer la valeur de la vitesse optimale pour que les variables cibles (dans un cas la valeur du braquage et dans l'autre l'écart à la trajectoire) respectent les conditions imposées (non-dépassement d'une valeur cible). Les résultats présentés dans ce mémoire ont été réalisés soit en simulations, soit en conditions réelles sur des plateformes robotiques. Il en découle que les algorithmes proposés permettent dans un cas de réduire la vitesse du véhicule pour éviter la saturation du braquage et donc les phénomènes de sur et sous virage qui en découlerait et donc permet de conserver la commandabilité du véhicule. Et dans l'autre cas de garantir que l'écart à la trajectoire reste sous une valeur cible.

Contribution à la navigation de robots mobiles

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Book Synopsis Contribution à la navigation de robots mobiles by : Nicolas Morette

Download or read book Contribution à la navigation de robots mobiles written by Nicolas Morette and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'autonomie d'un robot mobile autonome requiert la réalisation coordonnée de tâches de commande et de perception de l'environnement. Parmi celles-ci, la navigation joue un rôle de pivot dans l'interaction du robot avec son terrain d'évolution. Elle consiste en la détermination de trajectoires réalisables par le robot pour suivre un chemin préétabli, tout en assurant la non collision avec les obstacles, mobiles ou fixes. Pour effectuer cette tâche, notre approche s'appuie sur le modèle cinématique direct du véhicule pour générer des trajectoires admissibles par le robot. En premier lieu, une trajectoire de référence est construite à partir du chemin à suivre. Le problème de navigation est alors modélisé sous la forme d'un problème d'optimisation sous contraintes dont la fonction coût quantifie l'écart entre la trajectoire prédite du robot et la trajectoire de référence. Les obstacles sont intégrés sous forme de contraintes en pénalisant le critère, et sa minimisation détermine la commande optimale à appliquer. Cette navigation par commande prédictive nous permet d'anticiper les mouvements de contournement d'obstacles sur l'horizon de prédiction choisi, tout en gardant une certaine réactivité vis-à-vis de la dynamique des obstacles et du robot. En outre, l'utilisation de familles de trajectoires paramétrées permet de maitriser le comportement du véhicule.

Contribution à la modélisation, à la commande et à l'observation de systèmes à entrées inconnues dans le cadre des systèmes volants autonomes

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Book Synopsis Contribution à la modélisation, à la commande et à l'observation de systèmes à entrées inconnues dans le cadre des systèmes volants autonomes by : Thibault Cheviron

Download or read book Contribution à la modélisation, à la commande et à l'observation de systèmes à entrées inconnues dans le cadre des systèmes volants autonomes written by Thibault Cheviron and published by . This book was released on 2008 with total page 364 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Réaliser les mêmes missions mais en retirant les commandes à l'homme, voici le défit de la robotique aérienne d'aujourd'hui. Les technologies actuelles permettent depuis peu de construire des drones de petite ou grande taille de type avion, hélicoptère ou novateur. Véritables concentrés d'électronique, ces appareils doivent être contrôlés par des lois de commande de plus en plus sophistiquées s'appuyant sur de nombreux capteurs de navigation pour répondre aux besoins de la mission (surveillance de forêt, d'axe routier, de zones à risque, prises d'informations dans des milieux inaccessibles à l'homme, etc). Aujourd'hui, les principales limitations rencontrées sont d'une part la complexité du problème de navigation nécessitant la perception d'un environnement souvent contraint (peu de disponibilité du GPS en milieu urbain) et évolutif, d'autre part la difficulté de maîtriser l'appareil en présence de turbulences atmosphériques (notamment en mileu urbain). Ce dernier point, commun à toutes les architectures de drones, a motivé le sujet de cette thèse dont la contribution porte principalement sur la synthèse de lois de commande robustes et l'analyse de leur stabilité. Les travaux présentés ici sont principalement basés sur une modélisation générique des robots aériens servant alors de référence pour l'élaboration de lois de commande et d'observateurs non linéaires pour système à entrées inconnues. Ces derniers permettent de reconstruire en ligne les perturbations agissant sur le drone par rapport à la modélisation nominale. Ces perturbations estimées sont ensuite injectées dans la loi de commande afin d'améliorer les performances de précision et de robustesse du drone en boucle fermée.

CONTRIBUTION A L'ETUDE DES ROBOTS MOBILES

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Book Synopsis CONTRIBUTION A L'ETUDE DES ROBOTS MOBILES by : MOHAMMED.. TOUNSI

Download or read book CONTRIBUTION A L'ETUDE DES ROBOTS MOBILES written by MOHAMMED.. TOUNSI and published by . This book was released on 1995 with total page 219 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES ROBOTS MOBILES, CONTRAIREMENT AUX ROBOTS MANIPULATEURS, ONT LA PARTICULARITE MAJEURE D'ETRE REGIS PAR DES EQUATIONS DE CONTRAINTES NON HOLONOMES DUES AUX CONTACTS DES ROUES AVEC LE SOL. CES CONTRAINTES IMPLIQUENT, POUR CERTAINES STRUCTURES DE ROBOTS, UNE RESTRICTION SUR LEUR CAPACITE DE DEPLACEMENT. CETTE RESTRICTION QUI EMPECHE LES ROBOTS MOBILES D'AVOIR DES MOUVEMENTS EN CRABE EST GENERALEMENT APPELEE CONTRAINTE DE NON HOLONOMIE. LA NON HOLONOMIE D'UN ROBOT MOBILE COMPLIQUE LA GENERATION DE MOUVEMENTS REALISABLES, ELLE NECESSITE UNE ANALYSE ET UNE SYNTHESE SPECIFIQUES DES BOUCLES DE COMMANDES PAR RETOUR D'ETAT. LE PROBLEME DE LA COMMANDE D'UN ROBOT MOBILE NON HOLONOME RESIDE DANS LE FAIT QU'IL N'EXISTE PAS DE RETOUR D'ETAT CONTINU CAPABLE DE CONDUIRE LE ROBOT A UNE POSITION ET UNE ORIENTATION DESIREES ET CELA QUELLES QUE SOIENT SA POSITION ET SON ORIENTATION INITIALES. PAR CONTRE, SI ON GENERE UN MOUVEMENT DIT DE REFERENCE PERMETTANT D'ATTEINDRE LA POSITION ET L'ORIENTATION DESIREES, ALORS IL EST POSSIBLE DE TROUVER UN RETOUR D'ETAT STABLE PERMETTANT AU ROBOT DE SUIVRE CETTE CONSIGNE. DANS CETTE THESE, NOUS TRAITONS TOUTES LES ETAPES NECESSAIRES POUR DEVELOPPER UN MODULE ROBUSTE DE COMMANDE DE MOUVEMENTS DANS L'ESPACE CARTESIEN POUR LE ROBOT MELODY (MOBILE D'EXTERIEUR A LOCALISATION DYNAMIQUE) DU L.A.N. CES ETAPES SONT LES SUIVANTES: ? ELABORATION D'UN MODELE DYNAMIQUE REALISTE QUI TIENT COMPTE DES FROTTEMENTS DES ROUES, AINSI QUE DES CONTRAINTES CINEMATIQUES SUBIES PAR LE ROBOT. ? DEVELOPPEMENT D'UN MODULE DE PLANIFICATION DE CHEMINS ET DE GENERATION DE MOUVEMENTS PROPRE AUX ROBOTS DE TYPE MELODY. ? IDENTIFICATION DES PARAMETRES DYNAMIQUES DU ROBOT MELODY. ? MISE EN UVRE SUR MELODY D'UNE LOI DE COMMANDE NON LINEAIRE. COMPARAISON DES PERFORMANCES OBTENUES AVEC ET SANS MODELE DYNAMIQUE. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE LA PRISE EN COMPTE D'UN GENERATEUR DE MOUVEMENT ADAPTE ET LA MISE EN UVRE DE LOIS DE COMMANDES UTILISANT LE MODELE DYNAMIQUE PERMET D'AMELIORER DE MANIERE SIGNIFICATIVE LES PERFORMANCES DE POURSUITE CARTESIENNE DU ROBOT

CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DYNAMIQUE DES ROBOTS FLEXIBLES

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Book Synopsis CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DYNAMIQUE DES ROBOTS FLEXIBLES by : Frédéric Boyer

Download or read book CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DYNAMIQUE DES ROBOTS FLEXIBLES written by Frédéric Boyer and published by . This book was released on 1994 with total page 500 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA THESE EXPOSE UNE NOUVELLE APPROCHE DE MODELISATION DES MECANISMES DE CORPS ELASTIQUES BASEE SUR UNE GENERALISATION DES MODELES DE TYPE NEWTON-EULER ACTUELLEMENT RESTREINTS AU CAS DES ROBOTS RIGIDES. A PARTIR D'UN TEL MODELE ACCESSIBLE A LA MAIN MAIS INEXPLOITABLE POUR LA SIMULATION, ON PROCEDE A L'OPERATION D'ASSEMBLAGE, DONT DEUX VARIANTES SONT PROPOSEES: LA PREMIERE SYMBOLIQUE, NECESSITE L'AIDE D'UN LOGICIEL DE CALCUL FORMEL, LA SECONDE PUREMENT NUMERIQUE, CONSTITUE A NOTRE CONNAISSANCE UNE PREMIERE DANS LE DOMAINE DE LA SIMULATION DES MECANISMES DEFORMABLES ET EST ILLUSTREE PAR DES RESULTATS OBTENUS SUR DES CINEMATIQUES COMPRENANT JUSQU'A TROIS SEGMENTS. DANS UN SECOND TEMPS LE PROBLEME DE COMMANDE EST ABORDE. ON COMMENCE PAR UNE SYNTHESE DE RESULTATS D'AUTOMATIQUE NON LINEAIRE APPLIQUES NOTAMMENT AU CAS DES ROBOTS RIGIDES. PUIS ON ENVISAGE DE TESTER UNE LOI DE COMMANDE NON LINEAIRE, PRENANT EN CHARGE DE GUIDER LA DYNAMIQUE RIGIDE DU ROBOT, SUPERPOSEE A UNE COMMANDE LINEAIRE D'AMORTISSEMENT ACTIF AYANT POUR ROLE DE POMPER L'ENERGIE DU PREMIER MODE DE LA STRUCTURE. DES RESULTATS DE LA SIMULATION DE CETTE COMMANDE SUR DES CINEMATIQUES BISEGMENTS PLANES ET SPATIALES SONT RAPPORTES. FINALEMENT L'EXPOSE S'ACHEVE PAR UNE PROPOSITION DE COMMANDE D'UN ROBOT AVEC ARTICULATIONS ET SEGMENTS SOUPLES. ICI ENCORE LE SCHEMA EST TESTE EN SIMULATION

Contribution a la modelisation et a la commande dynamique des robots flexibles

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Book Synopsis Contribution a la modelisation et a la commande dynamique des robots flexibles by : Frédéric Boyer (professeur de robotique).)

Download or read book Contribution a la modelisation et a la commande dynamique des robots flexibles written by Frédéric Boyer (professeur de robotique).) and published by . This book was released on 1994 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Contribution à la modélisation et la commande robuste de robots manipulateurs à articulations flexibles. Applications à la robotique interactive

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Book Synopsis Contribution à la modélisation et la commande robuste de robots manipulateurs à articulations flexibles. Applications à la robotique interactive by : Maria Makarov

Download or read book Contribution à la modélisation et la commande robuste de robots manipulateurs à articulations flexibles. Applications à la robotique interactive written by Maria Makarov and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La problématique traitée dans cette thèse concerne la commande de robots manipulateurs à articulations flexibles. Les méthodes développées visent à satisfaire les spécifications de performance et de robustesse en suivi de trajectoire, ainsi qu'à assurer un niveau de sécurité compatible avec un scénario de fonctionnement interactif dans lequel l'homme et le robot partagent un même espace de travail. Seules les mesures moteur sont utilisées dans un contexte d'instrumentation réduite. Le premier objectif de performance de la commande de mouvement est atteint grâce à l'identification expérimentale d'un modèle flexible représentatif du système, et l'usage de ce modèle pour la synthèse de lois de commande avancées intégrées au sein d'une structure cascade. Deux approches complémentaires fondées d'une part sur la commande prédictive de type GPC (Generalized Predictive Control), et d'autre part sur la commande Hinfini, sont considérées pour la synthèse de lois de commande à deux degrés de liberté, prédictives et robustes. Les performances de ces deux approches sont analysées et évaluées expérimentalement. Le deuxième objectif de sécurité est abordé à travers un algorithme de détection de collisions du robot avec son environnement, sans capteur d'effort et en présence d'incertitudes de modélisation. Afin de séparer efficacement les effets dynamiques des collisions de ceux des erreurs de modélisation, une stratégie adaptative de filtrage et de décision tenant compte de l'état du système est proposée. La validation expérimentale montre une très bonne sensibilité de détection, compatible avec les normes et les recommandations de sécurité relatives à la robotique collaborative.

CONCEPTION, MODELISATION ET COMMANDES DYNAMIQUES D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME MODULAIRE. APPLICATION A UN ENVIRONNEMENT NON CONTRAINT

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Book Synopsis CONCEPTION, MODELISATION ET COMMANDES DYNAMIQUES D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME MODULAIRE. APPLICATION A UN ENVIRONNEMENT NON CONTRAINT by : PASCAL.. RUAUX

Download or read book CONCEPTION, MODELISATION ET COMMANDES DYNAMIQUES D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME MODULAIRE. APPLICATION A UN ENVIRONNEMENT NON CONTRAINT written by PASCAL.. RUAUX and published by . This book was released on 1998 with total page 130 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DE LA CONCEPTION, DE LA REALISATION, DE LA MODELISATION ET DE LA COMMANDE D'UN ROBOT MOBILE A ROUES AUTONOME MODULAIRE. APRES AVOIR EFFECTUE QUELQUES RAPPELS SUR LES DIFFICULTES RENCONTREES LORS DE L'ETUDE DE CE TYPE DE STRUCTURE, SONT PRESENTES ENTRE AUTRES LES AVANTAGES ET LES INCONVENIENTS D'UNE MODELISATION DYNAMIQUE. D'AUTRE PART LE TYPE DE SUIVI DE TRAJECTOIRE A REALISER EST EXPLICITE ET LES COMMANDES PERMETTANT DE SUIVRE CES TRAJECTOIRES Y SONT EGALEMENT EXPOSEES. L'ELABORATION DU MODELE DYNAMIQUE DU ROBOT MOBILE ROMAIN (ROBOT MOBILE AUTONOME INSTRUMENTE) EST PRESENTEE EN EXPRIMANT LE CHOIX DU FORMALISME RETENU. L'ETUDE PORTE SUR DEUX LOIS DE COMMANDES DYNAMIQUES POUR CE VEHICULE. LA PREMIERE CONSISTE EN UNE COMMANDE PAR RETOUR D'ETAT LINEARISANT, LA SECONDE EN UNE COMMANDE PAR MODE GLISSANT. CES DEUX LOIS DE COMMANDES FONT L'OBJET DE SIMULATIONS SUR DES TRAJECTOIRES SIGNIFICATIVES. LES RESULTATS OBTENUS SONT DONNES ET ANALYSES. LA ROBUSTESSE DE CES LOIS DEVANT L'IMPRECISION DU MODELE EST PRESENTEE. APRES AVOIR DECRIT LES DIFFERENTES PHASES DE CONCEPTION DU ROBOT MOBILE ROMAIN, LES ASPECTS MECANIQUE, ELECTRONIQUE ET INFORMATIQUE SONT ABORDES EN TRAITANT NOTAMMENT DES DIFFERENTES TOPOLOGIES INFORMATIQUES MATERIELLES. LES CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DE CE ROBOT SONT : UNE VITESSE DE 3 M/S, UNE DIRECTION ACTIVE, UNE ARCHITECTURE INFORMATIQUE OUVERTE BASEE SUR LE BUS CAN (CONTROL AREA NETWORK), UN SYSTEME TEMPS REEL OS9000. PLUSIEURS EXPERIMENTATIONS SONT EFFECTUEES AFIN DE VALIDER LES ETUDES THEORIQUES ELABOREES PRECEDEMMENT ET CONFIRMER LE BIEN FONDE DE LA CONCEPTION. LES TRAJECTOIRES DEJA SIMULEES SONT REPRISES ET PERMETTENT D'ENTERINER PRATIQUEMENT LES LOIS DE COMMANDES DYNAMIQUES. DES CONCLUSIONS ET DES SUITES A CE TRAVAIL SONT ENVISAGEES A LA FIN DU MEMOIRE.