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Strategies De Perception Et De Deplacement Pour La Navigation Dun Robot Mobile Autonome En Environnement Naturel
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Book Synopsis Stratégies de perception et de déplacement pour la navigation d'un robot mobile autonome en environnement naturel by : Simon Lacroix
Download or read book Stratégies de perception et de déplacement pour la navigation d'un robot mobile autonome en environnement naturel written by Simon Lacroix and published by . This book was released on 2007 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PORTE SUR LA DETERMINATION AUTONOME DE STRATEGIES DE NAVIGATION POUR UN ROBOT MOBILE EVOLUANT DANS UN ENVIRONNEMENT EXTERIEUR INITIALEMENT INCONNU ET NON STRUCTURE. CES STRATEGIES CONCERNENT LE CHOIX DE BUTS INTERMEDIAIRES A RALLIER POUR ATTEINDRE UN BUT FINAL, D'UN MODE DE DEPLACEMENT A APPLIQUER, ET DE LA PROCHAINE TACHE DE PERCEPTION A EFFECTUER. LE MEMOIRE EST COMPOSE DE DEUX PARTIES: LA PREMIERE PRESENTE LES ALGORITHMES DEVELOPPES AFIN DE CONSTRUIRE UNE REPRESENTATION TOPOLOGIQUE DE L'ENVIRONNEMENT ADAPTEE A LA PRISE DES DIVERSES DECISIONS STRATEGIQUES, ET LA SECONDE CONCERNE LES PRISES DE DECISION PROPREMENT DITES. ETANT DONNEES LA COMPLEXITE ET LA DIVERSITE D'UN ENVIRONNEMENT EXTERIEUR NATUREL D'UNE PART, ET LES GRANDES INCERTITUDES QUE L'ON A SUR LES DONNEES FOURNIES PAR LES CAPTEURS D'AUTRE PART, NOUS AVONS FAVORISE POUR LA CONSTRUCTION DE LA REPRESENTATION TOPOLOGIQUE DE L'ENVIRONNEMENT UNE TECHNIQUE DE CLASSIFICATION PROBABILISTE. LES DONNEES TRIDIMENSIONNELLES (ISSUES D'UN TELEMETRE LASER OU D'UN SYSTEME DE STEREOVISION) SONT AINSI RAPIDEMENT ANALYSEES DE MANIERE A PRODUIRE UNE DESCRIPTION DE LA ZONE PERCUE EN TERMES DE REGIONS LIEES A LA NAVIGABILITE DU ROBOT. LES DONNEES ACQUISES DE DIFFERENTS POINTS DE VUE SONT FUSIONNEES EN UN MODELE GLOBAL, DANS LEQUEL FIGURENT LES INCERTITUDES RESULTANT DES CARACTERISTIQUES DU CAPTEUR, ET QUI EST STRUCTURE EN UN GRAPHE DE CONNEXITE DE REGIONS. C'EST SUR LA BASE DE CE MODELE GLOBAL, DES MODELES DES CAPACITES DE DEPLACEMENT ET DE PERCEPTION DU ROBOT, ET DE LA DEFINITION DE LA MISSION A REALISER (CRITERES PORTANT SUR LE TEMPS ET L'ENERGIE A MINIMISER), QUE SONT EFFECTUES LES CHOIX STRATEGIQUES. UNE ANALYSE DU PROBLEME MONTRE QUE SA DIFFICULTE PROVIENT ESSENTIELLEMENT DE SA COMPLEXITE ALGORITHMIQUE ET DU CARACTERE INCERTAIN DES MODELES DE L'ENVIRONNEMENT ET DES CAPTEURS. UNE APPROCHE REALISTE EST PRESENTEE: ELLE CONSISTE A DETERMINER LE CHEMIN AU SEIN DU GRAPHE MINIMISANT UN COUT, LEQUEL PREND EN COMPTE, OUTRE LES DIFFERENTS CRITERES A MINIMISER, LES INCERTITUDES LIEES AU MODELE DE L'ENVIRONNEMENT. DES RESULTATS OBTENUS LORS D'EXPERIMENTATIONS SUR UN ROBOT MOBILE REEL SONT PRESENTES ET ANALYSES TOUT AU LONG DU MEMOIRE.
Book Synopsis Perception intelligente pour la navigation rapide de robots mobiles en environnement naturel by : Florent Malartre
Download or read book Perception intelligente pour la navigation rapide de robots mobiles en environnement naturel written by Florent Malartre and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse concerne la perception de l'environnement pour le guidage automatique d'un robot mobile. Lorsque l'on souhaite réaliser un système de navigation autonome, plusieurs éléments doivent être abordés. Parmi ceux-ci nous traiterons de la franchissabilité de l'environnement sur la trajectoire du véhicule. Cette franchissabilité dépend notamment de la géométrie et du type de sol mais également de la position du robot par rapport à son environnement (dans un repère local) ainsi que l'objectif qu'il doit atteindre (dans un repère global). Les travaux de cette thèse traitent donc de la perception de l'environnement d'un robot au sens large du terme en adressant la cartographie de l'environnement et la localisation du véhicule. Pour cela un système de fusion de données est proposé afin d'estimer ces informations. Ce système de fusion est alimenté par plusieurs capteurs dont une caméra, un télémètre laser et un GPS. L'originalité de ces travaux porte sur la façon de combiner ces informations capteurs. A la base du processus de fusion, nous utilisons un algorithme d'odométrie visuelle basé sur les images de la caméra. Pour accroitre la précision et la robustesse l'initialisation de la position des points sélectionnés se fait grâce à un télémètre laser qui fournit les informations de profondeur. De plus, le positionnement dans un repère global est effectué en combinant cette odométrie visuelle avec les informations GPS. Pour cela un procédé a été mis en place pour assurer l'intégrité de localisation du véhicule avant de fusionner sa position avec les données GPS. La cartographie de l'environnement est toute aussi importante puisqu'elle va permettre de calculer le chemin qui assurera au véhicule une évolution sans risque de collision ou de renversement. Dans cette optique, le télémètre laser déjà présent dans le processus de localisation est utilisé pour compléter la liste courante de points 3D qui matérialisent le terrain à l'avant du véhicule. En combinant la localisation précise du véhicule avec les informations denses du télémètre il est possible d'obtenir une cartographie précise, dense et géo-localisée de l'environnement. Tout ces travaux ont été expérimentés sur un simulateur robotique développé pour l'occasion puis sur un véhicule tout-terrain réel évoluant dans un monde naturel. Les résultats de cette approche ont montré la pertinence de ces travaux pour le guidage autonome de robots mobiles.
Book Synopsis CONTROLE PAR VISION DU MOUVEMENT D'UN ROBOT MOBILE EN ENVIRONNEMENT NATUREL by : HASSAN.. AL HADDAD
Download or read book CONTROLE PAR VISION DU MOUVEMENT D'UN ROBOT MOBILE EN ENVIRONNEMENT NATUREL written by HASSAN.. AL HADDAD and published by . This book was released on 1998 with total page 111 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA NAVIGATION DE VEHICULES AUTONOMES EN ENVIRONNEMENT NATUREL IMPLIQUE LA CONCEPTION ET LA MISE EN OEUVRE DE TECHNIQUES DE PERCEPTION ROBUSTES, ET DE METHODES DE GENERATION DE MOUVEMENTS COMPATIBLES AVEC CES MOYENS DE PERCEPTION. DANS CETTE THESE, NOUS CONSIDERONS LA GENERATION AUTONOME DE DEPLACEMENTS, A PARTIR DES INFORMATIONS FOURNIES PAR UNE PAIRE DE CAMERAS VIDEO : CES DEPLACEMENTS SONT ENCHAINES AFIN D'ATTEINDRE UN BUT SITUE A QUELQUES DIZAINES DE METRES, DANS UN ENVIRONNEMENT ESSENTIELLEMENT PLAN. NOUS COMMENCONS PAR PRESENTER L'ALGORITHME DE STEREOVISION DEVELOPPE POUR OBTENIR EN LIGNE DES DONNEES TRIDIMENSIONNELLES SUR L'ENVIRONNEMENT, A PARTIR DESQUELLES UNE CARTE LOCALE D'OBSTACLES EST DETERMINEE. ENSUITE, NOUS PRESENTONS DEUX METHODES DE GENERATION DE MOUVEMENTS : L'UNE REACTIVE, ET L'AUTRE PSEUDO-PLANIFIEE. DANS L'APPROCHE REACTIVE, NOUS CALCULONS EN TEMPS REEL DES CONSIGNES DE DEPLACEMENT POUR ATTEINDRE UN BUT DEFINI PAR SES COORDONNEES CARTESIENNES, TOUT EN EVITANT LES OBSTACLES DANS LA CARTE LOCALE GRACE A UNE METHODE BASEE SUR LES CHAMPS DE POTENTIEL. NOUS PRESENTONS DES DEVELOPPEMENTS CONCERNANT LA METHODE DES CHAMPS DE POTENTIEL, QUI SATISFONT DIFFERENTES CONTRAINTES ET PRODUISENT DES DEPLACEMENTS SURS ET REGULIERS. DANS L'APPROCHE PSEUDO-PLANIFIEE, NOUS PROJETONS UN ENSEMBLE DE DIRECTIONS DE DEPLACEMENTS SUR LA CARTE LOCALE. LE CALCUL D'UN SCORE POUR CHAQUE DIRECTION POSSIBLE, DETERMINE A PARTIR DE LA POSITION A ATTEINDRE ET DES DONNEES DE LA CARTE LOCALE, PERMET ALORS DE CHOISIR LA DIRECTION OPTIMALE DE DEPLACEMENT. LES TRAVAUX PRESENTES SONT ILLUSTRES PAR DES RESULTATS OBTENUS AVEC DES DONNEES ET SIMULEES TOUT AU LONG DU MEMOIRE ; ET LE DERNIER CHAPITRE EST CONSACRE A LA PRESENTATION D'EXPERIMENTATIONS REELLES REALISEES EN ENVIRONNEMENT NATUREL AVEC LE ROBOT LAMA.
Book Synopsis Étude des déplacements d'un robot mobile dans un environnement peu contraint by : José Armando Segovia de los Rios
Download or read book Étude des déplacements d'un robot mobile dans un environnement peu contraint written by José Armando Segovia de los Rios and published by . This book was released on 1993 with total page 139 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail a concerné le déplacement du robot mobile autonome RoMo-SAPIENS (Robotique Mobile-Système Autonome Polycapteurs d'Intervention en Environnement Non-Structuré). Le but a été essentiellement la solution au problème de la navigation de ce robot dans un environnement peu contraint mais non connu a priori. La solution proposée utilise une image captée par une caméra type CCD qui sert de base à un modèle de l'environnement, où les objets sont repérés par leur projection sur le sol. Une fois repérés le robot et la cible dans l'image, il ne reste que les obstacles, leur représentation correspond à la carte de l'environnement. Celle-ci est traitée par une méthode de squelettisation de l'espace libre pour obtenir tous les itinéraires possibles pour la réalisation d'une tâche. Un itinéraire est retenu en fonction du critère de la plus courte distance à parcourir. Cet itinéraire est caractérisé au moyen d'un ensemble de points stratégiques («points de passage»). La liaison des points de passage est réalisée au moyen du nombre nécessaire de segments de Bézier pour obtenir un chemin à courbure continue. Finalement, la trajectoire est générée en associant une loi horaire à ce chemin, ce qui donne comme résultat le déplacement du robot de sa configuration initiale jusqu'à la cible.
Book Synopsis Système de localisation basé sur une stratégie de perception cognitive appliqué à la navigation autonome d'un robot mobile by : Cédric Tessier
Download or read book Système de localisation basé sur une stratégie de perception cognitive appliqué à la navigation autonome d'un robot mobile written by Cédric Tessier and published by . This book was released on 2007 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse concerne le guidage automatique de véhicule agricole en milieu ouvert. Les systèmes de navigation autonome présentés dans la littérature sont issus de la mise en commun d'un algorithme et d'un algorithme de commande. Malheureusement, la juxtaposition de ces deux modules ne permet pas de garantir la stabilité ni la justesse du guidage. Aussi, ce mémoire présente la réalisation d'un système de localisation dédié à la navigation autonome de robots. Les algorithmes développés reposent sur une approche radicalement différente des méthodes de localisation classiques. Le système intègre une statégie de perception cognitive qui pilote et sollicite les capteurs pour rechercher les informations dont il a besoin, quand il en a besoin. Les résultats, issus d'expérimentations réelles de suivi automatique de trajectoires ont montré la pertinence de notre approche pour le guidage en temps réel d'un véhicule tout-terrain évoluant à environ 12km/h
Book Synopsis NAVIGATION A COUT MINIMAL D'UN ROBOT MOBILE DANS UN ENVIRONNEMENT PARTIELLEMENT CONNU by : STEPHANE.. DELAPLACE
Download or read book NAVIGATION A COUT MINIMAL D'UN ROBOT MOBILE DANS UN ENVIRONNEMENT PARTIELLEMENT CONNU written by STEPHANE.. DELAPLACE and published by . This book was released on 1991 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PRESENTE UNE ETUDE SUR LA NAVIGATION A LONGUE ET A COURTE DISTANCE D'UN ROBOT MOBILE DANS UN ENVIRONNEMENT PARTIELLEMENT CONNU. CETTE APPROCHE EST ACCOMPAGNEE D'UN COUT MINIMUM. NOUS AVONS DEBUTE CE TRAVAIL PAR UN ETAT DE L'ART, QUI PAR L'ANALYSE QUE NOUS EN TIRONS SUR LES PLANS DE LA LOCOMOTION ET DE LA PERCEPTION, NOUS A CONDUIT A LA REALISATION DU ROBOT MOBILE ROME0. DANS CE CADRE, NOUS PRESENTONS LE SYSTEME DE PERCEPTION MINIMUM BASE SUR DES CAPTEURS A ULTRASONS ET LE SYSTEME ODOMETRIQUE IMPLANTES SUR LE ROBOT. NOUS DECRIVONS ROME0 EN PRECISANT LE FONCTIONNEMENT DE CERTAINS ORGANES PRINCIPAUX. NOUS PRESENTONS ENSUITE UN ALGORITHME DE GENERATION DE TRAJECTOIRES DANS UN ENVIRONNEMENT DONNE. NOUS LE COMPLETONS PAR UN ALGORITHME D'EVITEMENT D'OBSTACLES IMPREVUS UTILISANT DES INFORMATIONS ULTRASONORES. CES PROGRAMMES NE SONT UTILISABLES QUE SI LE ROBOT POSSEDE DES BOUCLES DE COMMANDE EN SON PLUS BAS NIVEAU DE CONTROLE. AUSSI, AVONS NOUS REALISE UN SUIVI DE TRAJECTOIRE ET UN SUIVI D'OBSTACLES. CES DEUX TYPES DE COMMANDE PEUVENT ETRE DEFINIS COMME DES COMMANDE REFLEXES ET PERMETTENT DE LIBERER LES HAUTS NIVEAUX DE CONTROLE. POUR FINIR, NOUS DONNONS UNE METHODE D'ACQUISITION DE L'ENVIRONNEMENT GLOBAL DU ROBOT UTILISANT UN CAPTEUR A ULTRASONS ROTATIF ET NOUS TRAITONS LE PROBLEME DE SA LOCALISATION ABSOLUE A L'AIDE DE BALISES OPTIQUES
Book Synopsis Modélisation incrémentale et localisation par amers pour la navigation d'un robot mobile autonome en environnement naturel by : Stéphane Betgé-Brezetz
Download or read book Modélisation incrémentale et localisation par amers pour la navigation d'un robot mobile autonome en environnement naturel written by Stéphane Betgé-Brezetz and published by . This book was released on 2007 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PORTE SUR LA MODELISATION D'ENVIRONNEMENTS NATURELS ET LA LOCALISATION D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME. L'ENVIRONNEMENT, INCONNU OU PARTIELLEMENT CONNU AU DEPART, EST PERCU INCREMENTALEMENT PAR LE ROBOT AU MOYEN D'UN CAPTEUR 3D (TELEMETRE LASER OU VISION STEREOSCOPIQUE). LES DOMAINES D'APPLICATION DE CE TRAVAIL SE SITUENT DANS LE CADRE DE LA ROBOTIQUE MOBILE D'INTERVENTION ET DE L'EXPLORATION PLANETAIRE. UNE PREMIERE PARTIE ETABLIT SOUS LA FORME D'UN CAHIER DES CHARGES LES CARACTERISTIQUES QUE DOIT PRESENTER LE MODELE DE L'ENVIRONNEMENT ET FAIT UNE ANALYSE CRITIQUE DES DIFFERENTES REPRESENTATIONS ETUDIEES DANS LA LITTERATURE. L'APPROCHE PROPOSEE EST ALORS INTRODUITE ET SE BASE SUR UNE DECOMPOSITION DE L'ENVIRONNEMENT EN DEUX ENTITES ELEMENTAIRES: LE SOL ET LES OBJETS. LA DEUXIEME PARTIE PORTE SUR LA MODELISATION D'UNE PERCEPTION. ELLE PRECISE COMMENT LE ROBOT SEGMENTE LE SOL ET LES OBJETS A PARTIR DES IMAGES 3D ET L'ILLUSTRE PAR DE NOMBREUX EXEMPLES SUR DES DONNEES ISSUES DE SCENES ET DE CAPTEURS DIFFERENTS. UN MODELE GEOMETRIQUE EST CALCULE INDEPENDAMMENT POUR CHACUN DES OBJETS ET DES RELATIONS TOPOLOGIQUES (CARACTERISANT LEURS DISPOSITIONS RELATIVES) SONT ETABLIES ENTRE EUX. DES OBJETS PARTICULIERS, APPELES AMERS, SONT SELECTIONNES SUR LA BASE DE CRITERES DE PRECISION ET DE DISTINCTION. LE ROBOT IDENTIFIE POUR CHACUN D'EUX LEUR SOMMET QUI EST UNE CARACTERISTIQUE RECONNAISSABLE ET EN CALCULE LA POSITION ET L'INCERTITUDE EN FONCTION DE LA FORME DE L'AMER ET DE LA RESOLUTION DU CAPTEUR. LA TROISIEME ET DERNIERE PARTIE TRAITE DE LA MODELISATION INCREMENTALE DE L'ENSEMBLE DE L'ENVIRONNEMENT. APRES CHAQUE PERCEPTION, LE ROBOT CHERCHE A RECONNAITRE LES AMERS OU UNE CONFIGURATION D'AMERS DANS LE MODELE. LES APPARIEMENTS TROUVES LUI PERMETTENT DE REESTIMER A LA FOIS SA POSITION ET SON INCERTITUDE AINSI QUE CELLES DES AMERS.
Book Synopsis Perception et sélection d'amers en environnement polaire pour la navigation d'un robot mobile by : Nicolas Vandapel
Download or read book Perception et sélection d'amers en environnement polaire pour la navigation d'un robot mobile written by Nicolas Vandapel and published by . This book was released on 2000 with total page 110 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce manuscrit présente les résultats de trois années de recherche menées au LAAS-CNRS, France, et à Carnegie Mellon University, USA. Cette thèse s'inscrivait initialement dans le cadre d'un projet franco-italien visant à concevoir un robot mobile d'exploration polaire, notre contribution devant se situer au niveau de la réalisation d'un système de perception pour la navigation et l'accomplissement de tâches dans ce type d'environnement. Le manuscrit est organisé en cinq chapitres. Le premier chapitre présente plus en détail le contexte de travail. Il traite du problème de la navigation autonome en robotique mobile en environnement naturel et plus particulièrement en Antarctique. Dans le second chapitre nous nous intéressons à la perception en environnement polaire et en particulier à l'utilisation de lasers et de stéréocaméras dans ce type d'environnement. Dans le troisième chapitre nous présentons un état de l'art sur la notion d'amer en robotique mobile. Dans le chapitre suivant nous présentons trois méthodes différentes pour sélectionner et suivre des amers visuels en environnement naturel. Dans le premier cas la nature des amers est définie \textit{a priori}, ce sont des rochers, éléments structurants de l'environnement, que l'on cherche à segmenter et à classifier dans des images couleur. Dans la seconde méthode, que l'on qualifiera de "fonctionnelle", les amers sont définis comme des zones de l'image susceptibles d'être suivis selon un modèle affine. Dans la dernière méthode , méthode "attentionnelle", les amers sont des points d'intérêt. Pour chacune des approches des résultats ont été produits à partir de données acquises sur le site d'expérimentation du LAAS et sur le site de Patriot Hills, Antarctique. Ces trois approches pour la sélection d'amers en environnement polaire ne donnent pas des résultats satisfaisants. Le manque de structures naturelles, l'uniformité et l'homogénéïté du milieu nous ont conduit à nous intéresser dans le dernier chapitre aux approches attentionnelles. Ces méthodes, d'inspiration biologique, combinent des attributs visuels de bas niveau dans le but de mettre en évidence les zones "saillantes" dans une image.
Book Synopsis Sélection et contrôle de modes de déplacement pour un robot mobile autonome en environnements naturels by : Thierry Peynot
Download or read book Sélection et contrôle de modes de déplacement pour un robot mobile autonome en environnements naturels written by Thierry Peynot and published by . This book was released on 2006 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le déplacement autonome d'un robot mobile en environnements naturels reste un problème délicat. Pour faire face à la grande diversité de situations que le robot peut rencontrer, il convient de doter ce dernier de plusieurs modes de déplacement complémentaires afin de réaliser le cycle perception/décision/action, ainsi que de moyens de choisir en ligne le mode le plus approprié. Dans ce cadre, cette thèse propose une mise en oeuvre d'un système de sélection de ce mode exploitant deux types de données : une observation du contexte et une surveillance du comportement du mode courant. Ce manuscrit présente donc : un formalisme probabiliste d'estimation du mode à appliquer, les modes de navigation et de locomotion exploités, une méthode de représentation qualitative du terrain, et des moniteurs surveillant le comportement des modes de déplacement utilisés. Quelques résultats expérimentaux de ces éléments intégrés sur deux robots d'extérieur sont enfin présentés et discutés.
Book Synopsis Navigation autonome d'un robot mobile en environnement dynamique et incertain by :
Download or read book Navigation autonome d'un robot mobile en environnement dynamique et incertain written by and published by . This book was released on 2003 with total page 178 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente deux méthodes de navigation permettant à un robot terrestre de se déplacer à grande vitesse dans un espace peuplé d'obstacles mobiles et connu de manière imparfaite. Elles s'appuient sur un formalisme inspiré du concept de v-obstacle et qui permet d'estimer rapidement le risque de collision future associé à chaque déplacement possible du robot. La première méthode privilégie la réactivité du robot en ne calculant que son prochain déplacement. Elle est particulièrement adaptée aux environnements très changeants, mais peut conduire le robot à des situations de blocage. La seconde méthode vise à construire une trajectoire complète jusqu'au but .Elle peut être suspendue à tout instant pour fournir un résultat intermédiaire et prendre en compte les changements dans l 'environnement .Les trajectoires calculées restent cohérentes entre deux décisions successives du robot, s'écartent des obstacles trop imprévisibles et limitent les blocages qui empêchent le robot d'atteindre le but. Notre approche est comparée avec d'autres méthodes existantes et son intérêt pour des situations courantes est montré sur simulateur. Des adaptations en vue d'une utilisation sur robot réel sont présentées. Nous proposons notamment d'améliorer l'exécution du déplacement à l'aide de réseaux de neurones artificiels. Les résultats expérimentaux sont présentés et commentés.
Book Synopsis Perception par cartographie locale de l'environnement pour une navigation réactive d'un robot mobile by : Joseph Canou
Download or read book Perception par cartographie locale de l'environnement pour une navigation réactive d'un robot mobile written by Joseph Canou and published by . This book was released on 2002 with total page 280 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur une méthode modulaire de perception par cartographie locale de l'environnement d'un robot mobile autorisant une navigation réactive en milieu inconnu. La première partie est consacrée à l'étude bibliographique des méthodes de représentation de l'environnement utilisées en robotique mobile et aborde également le domaine de la navigation. L'auteur détaille ensuite dans un second chapitre les différents modules de la méthode qu'il propose, à savoir : le traitement des mesures issues des capteurs (télémètres, goniomètre et odomètre), l'agrégation en ensembles de points correspondant à des obstacles, la segmentation et la fusion dans le temps des différentes cartes. Chaque module est construit de façon à minimiser les calculs permettant ainsi d'optimiser le temps de reconstruction de l'environnement. Une troisième partie illustre les résultats de cartographie obtenus dans des environnements statiques puis parcourus d'obstacles mobiles. Le dernier chapitre est consacré à la validation de la méthode de perception proposée par son application à la navigation d'un robot mobile. Cette navigation est de type évitement d'obstacle et utilise un système de partitionnement en zones de risque de l'environnement proche du robot. L'intrusion d'un obstacle dans une de ces zones implique la recherche d'une nouvelle direction libre dans la représentation de l’environnement puis une modification de la trajectoire du robot. Les résultats obtenus lors de la navigation mettent en évidence la fidélité de la représentation de l'environnement ainsi que la capacité de la méthode de perception à interpréter très rapidement les évolutions de cet environnement totalement inconnu.
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.
Book Synopsis Perception pour la navigation et le contrôle des robots mobiles. Application à un système de voiturier autonome by : Mihai Chirca
Download or read book Perception pour la navigation et le contrôle des robots mobiles. Application à un système de voiturier autonome written by Mihai Chirca and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur la conception d'un système capable d'effectuer des manœuvres de parking automatique plus polyvalent que ceux actuellement commercialisés, tout en conservant une définition technique des capteurs extéroceptifs limités en prix et en gabarit. Un cas d'usage typique est de permettre au véhicule de se rendre automatiquement dans la zone de garage du domicile de son propriétaire, cette fonction est classiquement appelée voiturier autonome à domicile. Partant de l'existant et connaissant les performances attendues, une architecture système et une architecture fonctionnelle ont été tracées. Cela a permis de constituer un ensemble de fonctions interconnectées qui ont participé dans la création d'une architecture software modulaire ainsi que dans la création des interfaces de connexion au véhicule prototype. Dans un premier temps, nous explorons la problématique de la détection d'obstacles. Partant d'un système propriétaire fermé de capteurs ultrason, nous avons réussi à réaliser une carte d'obstacle à un niveau de précision supérieur au produit d'origine. Une augmentation de la limite de détection des capteurs ultrason a été réalisée utilisant une technique Structure from Motion. Ces informations d'occupation ont été exploitées par la suite pour traiter la problématique de détection du couloir de navigation. Dans un second temps, la fonction de localisation du véhicule est abordée. Trois techniques de localisation collaborent pour une robustesse de fonctionnement continu : la localisation odométrique, la localisation par appariement des grilles d'occupation et la localisation par appariement entre une image actuelle et une base d'images adaptée à notre besoin et améliorée en termes de temps de calcul. Enfin, nous nous sommes intéressés à la problématique de navigation du véhicule. Nous avons considéré résolue la problématique de contrôle des actionneurs pour le suivi d'une trajectoire donnée et nous nous sommes concentrés sur la création d'une trajectoire admissible. Nous avons développé une technique de planification locale pour l'évitement d'un d'obstacles non cartographiés. Pour la construction de trajectoire nous avons utilisé des courbes à géométrie connue et avons montré qu'en utilisant trois clothoïdes et éventuellement deux arcs de cercle (si le braquage maximal est atteint) il est possible de créer des trajectoires à courbure continue adaptées à notre situation. Nous avons montré que l'utilisation d'une carte d'obstacles nous permet de prédire plus en avance de la possibilité d'emprunter un certain couloir de navigation. Chacune des parties de ce travail a fait l'objet de validations en simulation mais aussi sur des données réelles démontrant la pertinence des approches proposées quant à l'application visée.
Book Synopsis Étude et mise en oeuvre d'algorithmes de navigation d'un robot mobile autonome dans un environnement partiellement connu by : Faouzi Skhiri
Download or read book Étude et mise en oeuvre d'algorithmes de navigation d'un robot mobile autonome dans un environnement partiellement connu written by Faouzi Skhiri and published by . This book was released on 1994 with total page 344 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL CONSISTE A COMMANDER UN ROBOT MOBILE A ROUES AFIN DE SE DEPLACER DANS UN ENVIRONNEMENT CONNU MAIS AVEC DES OBSTACLES IMPREVUS. POUR CE FAIRE, UNE MISE EN UVRE DE L'INSTRUMENTATION DU ROBOT EST ETUDIEE, D'UNE PART D'UN POINT DE VUE MATERIEL, AU NIVEAU DES CAPTEURS EXTEROCEPTIFS, D'AUTRE PART D'UN POINT DE VUE LOGICIEL AU NIVEAU DES ALGORITHMES DE NAVIGATION. CETTE MISE EN UVRE EST EFFECTUEE A TRAVERS UNE ARCHITECTURE DE COMMANDE HIERARCHISEE COMPORTANT TROIS NIVEAUX, SOIT: PLANIFICATION, NAVIGATION ET PILOTAGE. POUR PLANIFIER UNE TRAJECTOIRE, NOUS UTILISONS LA METHODE DES VECTEURS DE TRAVERSABILITE EN APPORTANT DES AMELIORATIONS A L'ALGORITHME CLASSIQUE. LA NAVIGATION LOCALE EST REALISEE PAR LA METHODE DES CHAMPS DE POTENTIEL. NOTRE CONTRIBUTION RESIDE DANS L'AMELIORATION DU COMPORTEMENT DU ROBOT, EN PARTICULIER EN MODIFIANT DYNAMIQUEMENT LES FORCES REPULSIVES AU COURS DE L'EVOLUTION. PAR AILLEURS, NOUS PROPOSONS UNE METHODE PERMETTANT D'EVITER LES MINIMA LOCAUX. AFIN DE PERMETTRE UN RECALAGE EVENTUEL DE LA LOCALISATION RELATIVE FOURNIE PAR L'ODOMETRIE, NOUS UTILISONS UN SYSTEME DE LOCALISATION ABSOLUE PAR GONIOMETRIE. L'ETUDE DE QUELQUES CONFIGURATIONS NOUS A PERMIS DE TROUVER D'UNE PART LA MEILLEURE STRUCTURATION DE L'ENVIRONNEMENT, ET D'AUTRE PART LES POSITIONS DU ROBOT DANS L'ENVIRONNEMENT OFFRANT LES MEILLEURS RESULTATS
Book Synopsis Contrôle de tâches référencées by : Ricardo Swain Oropeza
Download or read book Contrôle de tâches référencées written by Ricardo Swain Oropeza and published by . This book was released on 1999 with total page 128 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire traite le problème du contrôle et de la réalisation de taches référencées vision pour la navigation d'un robot mobile. Le contrôle d'un robot mobile par asservissement visuel 2D (positionnement ou suivi par rapport à un objet) nous permet d'affranchir de la reconstruction globale de l'environnement afin de déplacer le robot. Nous présentons une étude sur le comportement de l'asservissement visuel 2D, notamment pour empêcher que la cible sorte du champ de vue de la caméra. Nous avons abordé ce problème dans l'espace image et dans l'espace articulaire du robot. Nous décrivons deux approches pour effectuer l'évitement d'obstacles lors de l'exécution d'un asservissement visuel 2D. La première est basée sur la méthode de potentiels classiques. La deuxième est inspirée des méthodes du vortex et du suivi de chemins pour éviter les puits de potentiels. Avec ces approches nous pouvons exécuter l'asservissement visuel 2D sans avoir de problèmes si des obstacles se présentent. Nous illustrons la possibilité d'exprimer l'exécution d'un plan à partir de commandes d'asservissement visuel 2D. Nous décrivons seulement la nature du modèle nécessaire pour planifier une trajectoire sous la forme d'une séquence d'actions. L'évaluation de plusieurs méthodes nous a permis de réaliser une tâche hybride, puis nous proposons une méthode d'enchaînement de commande successive du plan lors du déplacement d'un robot mobile. Les méthodes que nous avons développées ont été partiellement mises en œuvre sur un des robots de la famille Hilare du LAAS CNRS. Tout d'abord, nous avons intégré le suivi de segments nécessaires pour réaliser la tache aller vers 4 points. Dans le but d'utiliser l'asservissement visuel 2D pour des cibles dynamiques, nous avons intégré sur le robot la méthode de Hausdorff qui permet de s'asservir sur une cible et de la centrer dans l'image.
Book Synopsis Exploration et navigation de robots basées vision omnidirectionnelle by : Pauline Merveilleux-Orzekowska
Download or read book Exploration et navigation de robots basées vision omnidirectionnelle written by Pauline Merveilleux-Orzekowska and published by . This book was released on 2012 with total page 122 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La perception visuelle de l’espace libre (ou de façon duale des obstacles) est une problématique majeure dans de nombreuses applications en robotique mobile. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser les contours actifs comme support de perception pour la navigation autonome de robots mobiles dans des environnements inconnus et dynamiques, à l’aide d’un capteur de vision omnidirectionnelle. A ce jour, deux types de catégories de contours déformables existent dans la littérature : les contours actifs paramétriques et géométriques. Classiquement, les approches paramétriques fondées sur la minimisation d’une fonctionnelle énergie, apportent des solutions rapides mais présentent des problèmes de convergence dans les zones à fortes concavités ou à courbures extrémales. A l’inverse, les approches géométriques fondées sur la résolution d’une EDP non linéaire de propagation, gèrent les changements de topologie mais sont prohibitives en temps de calcul. Dans ce travail, les différentes améliorations apportées aux modèles paramétriques et géométriques existants ont permis de s’affranchir de ces contraintes de temps de calcul prohibitif et de convergence des modèles. Une nouvelle méthode basée sur une approximation par courbes de Bézier avec construction géométrique est également proposée. Des expérimentations menées en conditions réelles ont validé l’intérêt et l’efficacité de ces approches. Au terme de cette étude, la modélisation de l’espace libre par contour actif a été utilisée pour définir les possibilités d’exploration du robot dans son champ visuel, et une représentation métrique de l’espace dans une optique de partage des données. Une stratégie de navigation vers des points objectifs virtuels extraits du squelette de l’espace libre a été proposée. Cette technique permet le déplacement du robot au plus loin des frontières-obstacles (en suivant le diagramme de Voronoï par exemple) tout en évitant les éléments mobiles présents dans le champ perceptif du robot. Enfin, un module de cartographie incrémentale de l’espace exploré, reposant sur l’utilisation d’une grille d’occupation, a été proposé. Plusieurs expériences, menées dans divers environnements inconnus d’intérieur et d’extérieurs, nous ont permis d’évaluer les performances et le potentiel des méthodes développées.
Book Synopsis Navigation autonome d'un robot mobile en terrain accidenté by : Emmanuel Schalit
Download or read book Navigation autonome d'un robot mobile en terrain accidenté written by Emmanuel Schalit and published by . This book was released on 1994 with total page 232 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PRESENTE UNE APPROCHE ORIGINALE DANS LE DOMAINE DE LA NAVIGATION AUTONOME EN TERRAIN ACCIDENTE. IL A POUR BUT D'ABORDER CERTAINES DES DIFFICULTES RENCONTREES PAR CETTE BRANCHE DE LA ROBOTIQUE. NOS TRAVAUX REPOSENT SUR DES ALGORITHMES SIMPLE ET RAPIDES, QUI OPERENT SUR DES CARTES ROBOCENTRIQUES CONSTRUITES A PARTIR DE PERCEPTIONS DES CAPTEURS EMBARQUES. LES NIVEAUX INFERIEURS DE NOTRE ARCHITECTURE NE MODELISENT QUE TRES GROSSIEREMENT L'ENVIRONNEMENT, MAIS REPOSENT SUR UNE FREQUENCE ELEVEE DU CYCLE DE PERCEPTION-PLANIFICATION POUR OBTENIR DE REELLES CAPACITES DE NAVIGATION. CES NIVEAUX ONT ETE CONCUS POUR ETRE ROBUSTES VIS-A-VIS DES ERREURS DE PERCEPTION ET DE LA NATURE DISCONTINUE DE LA PERCEPTION DE L'ENVIRONNEMENT. ILS PRENNENT EGALEMENT EN COMPTE LE FAIT QUE LE ROBOT NE DECOUVRE SON ENVIRONNEMENT QU'AU FUR ET A MESURE DE SES DEPLACEMENTS. NOS CONCEPTS ONT ETE IMPLEMENTES DANS LE CADRE D'UNE SIMULATION DETAILLEE DU DEPLACEMENT DU ROBOT, DE SES CAPTEURS ET DE SON ENVIRONNEMENT. APRES UNE PRESENTATION DE L'ETAT DE L'ART DANS LE DOMAINE, NOUS INTRODUISONS LES PRINCIPES FONDATEURS DE NOTRE APPROCHE. PUIS, NOUS PRESENTONS UNE ANALYSE THEORIQUE DE LA NAVIGATION EN TERRAIN ACCIDENTE, SUIVIE D'UN EXPOSE DES PRINCIPES ALGORITHMIQUES DE NOTRE SYSTEME DE NAVIGATION. ENFIN, LES RESULTATS OBTENUS A L'AIDE DE L'ENVIRONNEMENT DE SIMULATION ARCANE QUE NOUS AVONS DEVELOPPE SONT PRESENTES DANS LE DERNIER CHAPITRE
