Planification De Strategies De Deplacement Robuste Pour Robot Mobile PDF Download

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Planification de stratégies de déplacement robuste pour robot mobile

Planification de stratégies de déplacement robuste pour robot mobile
Author: Bertrand Bouilly
Publisher:
Total Pages: 133
Release: 1997
Genre:
ISBN:

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CETTE THESE TRAITE DU PROBLEME DE LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES ROBUSTES POUR UN ROBOT MOBILE EN PRESENCE D'INCERTITUDES. JUSQU'A PRESENT, LES TECHNIQUES CLASSIQUES DE PLANIFICATION DE MOUVEMENTS S'AVERAIENT PEU ROBUSTES CAR CONCEPTUELLEMENT INDEPENDANTES DES CONTRAINTES D'EXECUTION. NOTRE APPROCHE PREND EN COMPTE CES CONTRAINTES EN INTEGRANT LA PRESENCE D'INCERTITUDES TANT SUR LES MESURES QUE SUR LE CONTROLE DU MOUVEMENT DU ROBOT DES LA PHASE DE PLANIFICATION. NOTRE APPROCHE MET A PROFIT LES CAPACITES DE LOCALISATION EXTEROCEPTIVE DU ROBOT, DE MANIERE A COMPENSER L'ACCUMULATION D'INCERTITUDE OCCASIONNEE PAR L'UTILISATION DE CAPTEURS DE POSITION ODOMETRIQUE. UNE PREMIERE METHODE EST PRESENTEE POUR PLANIFIER LES DEPLACEMENTS D'UN ROBOT DANS UN ENVIRONNEMENT PARFAITEMENT CONNU. L'ALGORITHME PRODUIT AUTOMATIQUEMENT UN PLAN EN TERME DE PRIMITIVES REFERENCEES CAPTEURS. LE PLAN PERMET D'ATTEINDRE UN BUT FIXE AVEC UNE INCERTITUDE BORNEE A PARTIR D'UNE POSITION INITIALE INCERTAINE. UN CAPTEUR DE PROXIMETRIE PEUT ETRE UTILISE POUR LOCALISER LE ROBOT PAR RAPPORT AUX OBSTACLES DE L'ENVIRONNEMENT. LE ROBOT PEUT EGALEMENT SE DEPLACER A L'INTERIEUR DE ZONES DE LOCALISATION ABSOLUE POUR REDUIRE L'INCERTITUDE SUR SA POSITION. NOUS PRESENTONS DES RESULTATS DE SIMULATION OBTENUS POUR DE NOMBREUX PROBLEMES DE PLANIFICATION. NOUS PRESENTONS ENSUITE UNE VALIDATION EXPERIMENTALE DE CES TRAVAUX REALISEE AVEC LE ROBOT HILARE2 DANS L'ENCEINTE DU LABORATOIRE. LA SECONDE APPROCHE TRAITE LE PROBLEME D'UNE PLANIFICATION BASEE SUR LE DEPLACEMENT ASSERVI DU ROBOT DANS DES REGIONS DE VALIDITE DES MESURES CAPTEURS A PARTIR D'UN MODELE INCERTAIN DE L'ENVIRONNEMENT. LES PLANS SONT GENERES SOUS LA FORME DE LISTES DE FONCTIONS D'EXECUTION PRENANT EN COMPTE LES CONTRAINTES DE NON-HOLONOMIE DU ROBOT. CES FONCTIONS CARACTERISENT LES MESURES CAPTEURS LE LONG DE LA TRAJECTOIRE GUIDANT LE ROBOT VERS SON BUT. UNE DECOMPOSITION TOPOLOGIQUE DE L'ENVIRONNEMENT EN CARTES LOCALES EST ENSUITE PROPOSEE AFIN DE S'AFFRANCHIR DES PROBLEMES POSES PAR LA GESTION D'UNE INCERTITUDE GLOBALE DE POSITION.


Planification robuste et navigation de robots mobiles tout terrain

Planification robuste et navigation de robots mobiles tout terrain
Author: Thierry Emmanuel
Publisher:
Total Pages: 165
Release: 1995
Genre:
ISBN:

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CE MEMOIRE DE THESE TRAITE DE LA PLANIFICATION ROBUSTE ET ADAPTATIVE DES DEPLACEMENTS DE PLUSIEURS ROBOTS MOBILES SUR TERRAIN INEGAL ET EVOLUTIF. L'OBJECTIF EST DE FOURNIR AU SYSTEME DE NAVIGATION UN ENSEMBLE D'ITINERAIRES ET DE CONSIGNES DE COMMANDE (VITESSE ET CAP), AUTORISANT LA MODIFICATION RAPIDE DU PLAN EN CAS DE VARIATIONS IMPREVUES ET IMPORTANTES DES PARAMETRES DU VEHICULE OU DU TERRAIN. TOUT D'ABORD, LES VOIES DE DEPLACEMENT POSSIBLE SONT ISSUES D'UNE COMBINAISON DE PLUSIEURS TYPES DISCRETISES DE MODELISATIONS DU TERRAIN (MNT, COURBES DE NIVEAU, TRIANGULATION), A LAQUELLE ON ASSOCIE UN GRAPHE DES CHANGEMENTS D'ETATS. LES CONSIGNES DE VITESSE ET DE CAP SONT CALCULEES EN TENANT COMPTE DE CARACTERISTIQUES DU RELIEF, DES VEHICULES (CONTRAINTES DYNAMIQUES, DE GLISSEMENT, DE PATINAGE DES ROUES, DE RENVERSEMENT ET DE L'INTERACTION ROUE/SOL), ET DU CRITERE DE PERFORMANCE QUE L'ON CONSIDERE POUR LES DEPLACEMENTS. ENSUITE NOUS METTONS EN UVRE DES ALGORITHMES DE RECHERCHE DANS LE GRAPHE VALUE (PAR LES CARACTERISTIQUES DU VEHICULE ET DU RELIEF) AFIN DE DETERMINER DES CHEMINS DE COUTS VOISINS ET PROCHES DE L'OPTIMAL. LES CHEMINS AINSI DETERMINES FORMENT UN SOUS-GRAPHE DE DEPLACEMENT POUR LES ROBOTS. UNE ETUDE SYSTEMATIQUE DE LA VULNERABILITE DU RESEAU PERMET DE VALIDER LA ROBUSTESSE DE L'EXECUTION DE LA MISSION. DE PLUS, D'AUTRES ETUDES SUR LE SOUS-GRAPHE DE CHEMINS (ITINERAIRES) PERMETTENT DE REGROUPER CES CHEMINS EN FAMILLES SELON DES CRITERES SECONDAIRES ; CECI FACILITE LA REACTIVITE DU SYSTEME DE COMMANDE ET DONC LE BON DEROULEMENT DU PLAN DE LA MISSION. DES STRATEGIES D'EXECUTION ET DE REACTION SONT MISES EN UVRE POUR RESOUDRE LES CONFLITS POSSIBLES ENTRE LES ROBOTS. DES RESULTATS SUR SITE REEL ET DE SIMULATION, UTILISANT COMME CRITERE LA MINIMISATION DE LA CONSOMMATION D'ENERGIE D'UN VEHICULE ELECTRIQUE, DEMONTRENT LES QUALITES DES ALGORITHMES DEVELOPPES


Modèle de Planification Pour la Robotique Mobile

Modèle de Planification Pour la Robotique Mobile
Author: Julien Guitton
Publisher: Omniscriptum
Total Pages: 212
Release: 2010-09
Genre:
ISBN: 9786131529986

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L'autonomie d'un robot mobile se caractérise par sa capacité à agir et à se déplacer dans l'environnement sans intervention humaine. La planification de mission pour un robot mobile fait intervenir un raisonnement symbolique pour le choix des actions permettant d'accomplir la mission et un raisonnement géométrique pour le calcul des déplacements du robot afin de réaliser ces actions. Dans un premier temps, nous comparons différentes approches permettant de coupler un planificateur de tâches et un planificateur de mouvements. Les résultats obtenus en termes de messages échangés entre les deux modules de raisonnement et de temps de calcul tendent à montrer qu'un couplage dans lequel les exécutions des deux planificateurs sont entrelacées est l'approche offrant les meilleures performances. À partir de ce constat, nous proposons une architecture de planification hybride mettant en oeuvre un planificateur de tâches et un planificateur de mouvements dont les exécutions sont entrelacées.


COMMANDE ROBUSTE ET COORDINATION DE MOUVEMENTS DE ROBOTS MOBILES

COMMANDE ROBUSTE ET COORDINATION DE MOUVEMENTS DE ROBOTS MOBILES
Author: LUIS EDUARDO.. AGUILAR MELO
Publisher:
Total Pages: 137
Release: 1997
Genre:
ISBN:

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LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE S'INSCRIT DANS LE CONTEXTE DE LA COMMANDE ET LA COORDINATION DE ROBOTS MOBILES DANS DES SITES INDUSTRIELS. AFIN D'ORGANISER LA NAVIGATION DE PLUSIEURS VEHICULES DE MANIERE SURE ET EFFICACE, NOUS AVONS ORGANISE NOTRE TRAVAIL AUTOUR DE DEUX SOUS-PROBLEMES. D'UNE PART NOUS AVONS CONTRIBUE A LA REALISATION D'UN SYSTEME DE NAVIGATION PERMETTANT DE COORDONNER LES MOUVEMENTS D'UNE FLOTTE DE ROBOTS MOBILES, ET D'AUTRE PART NOUS AVONS CONCU UNE STRATEGIE DE COMMANDE ROBUSTE POUR ASSURER LE SUIVI DE CHEMIN DE CHAQUE ROBOT. LA PREMIERE PARTIE PRESENTE UN SCHEMA DE COORDINATION MULTI-ROBOTS DANS UN ENVIRONNEMENT POUVANT ETRE STRUCTURE DE MANIERE SIMILAIRE A UN RESEAU ROUTIER. NOUS AVONS MIS EN UVRE UN PLANIFICATEUR DE MOUVEMENTS REPOSANT SUR UN PARADIGME GENERIQUE D'INSERTION DE PLANS. GRACE A L'UTILISATION DE CE PARADIGME, LA PLANIFICATION DE MOUVEMENTS PERMET A UN GRAND NOMBRE DE ROBOTS DE PARTAGER LE MEME ENVIRONNEMENT, EN AFFINANT LEURS INTERACTIONS, AU FUR ET A MESURE QUE LES TACHES SE REALISENT. L'AVANTAGE PRINCIPAL DE NOTRE APPROCHE EST QU'ELLE PERMET UNE COORDINATION PAR ADAPTATION INCREMENTALE, DE SORTE QUE CHAQUE ROBOT PLANIFIE ET EXECUTE SES MOUVEMENTS EN PARALLELE. LA SECONDE PARTIE DE LA THESE EST CONSACREE A L'ELABORATION DE LOIS DE COMMANDE ROBUSTES PAR RAPPORT AUX ERREURS DE LOCALISATION POUR LE SUIVI DE CHEMIN. NOUS PROPOSONS PLUSIEURS STRATEGIES DE COMMANDE BASEES SUR DEUX METHODES DIFFERENTES. DANS LA PREMIERE, NOUS DEFINISSONS UN CHANGEMENT DE COORDONNEES NON-LINEAIRE, DE SORTE QUE LA VARIABLE DE COMMANDE IMPOSEE STABILISE LES NOUVELLES VARIABLES AINSI QUE LE SYSTEME ORIGINEL. DANS LA DEUXIEME, NOUS UTILISONS LA METHODE DIRECTE DE LYAPUNOV ET LA COMMANDE A STRUCTURE VARIABLE PAR REGIME GLISSANT. LA PROPRIETE DE ROBUSTESSE EST EXPRIMEE PAR LA DETERMINATION D'UN DOMAINE ATTRACTIF BORNE AUTOUR DU POINT D'EQUILIBRE, PERMETTANT LE CALCUL D'UNE MARGE DE SECURITE POUR ASSURER QUE LE ROBOT N'ENTRE PAS EN COLLISION AVEC LES OBSTACLES DURANT LA PHASE DE SUIVI DE CHEMIN. NOS RESULTATS THEORIQUES ONT PU ETRE CORROBORES PAR DES REALISATIONS EXPERIMENTALES AINSI QUE DES SIMULATIONS.


UNE METHODOLOGIE POUR LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES DE ROBOTS MOBILES AUTONOMES

UNE METHODOLOGIE POUR LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES DE ROBOTS MOBILES AUTONOMES
Author: Enrique Gonzalez
Publisher:
Total Pages: 157
Release: 1997
Genre:
ISBN:

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CETTE THESE PRESENTE UNE METHODOLOGIE DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES POUR ROBOTS MOBILES EVOLUANT DANS UN ENVIRONNEMENT INCONNU. LA METHODE, DITE STRATEGIE DE ZONES COMPLEMENTAIRES (SZC), REALISE LA CONSTRUCTION EN LIGNE D'UN MODELE TOPOLOGIQUE DE L'ENVIRONNEMENT. CE MODELE, REPRESENTANT LA CONNEXITE DES ZONES ELEMENTAIRES, EST UTILISE POUR RESOUDRE LES TROIS PROBLEMES DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES : LE REMPLISSAGE TOTAL D'UNE SURFACE, L'ACQUISITION DE TERRAIN ET LA PLANIFICATION DE CHEMIN. L'ESPACE EST MODELISE PAR UN QUADRILLAGE. LES CELLULES LIBRES SONT BALAYEES PAR LA SZC. LA SZC REALISE UN DECOUPAGE RECURSIF DE L'ESPACE 2D EN ZONES ELEMENTAIRES CONNEXES. CELLES CI SONT DETECTEES ET DELIMITEES PAR DES EXPLORATIONS ULTRASONORES EFFECTUEES LORS DU PARCOURS DU CONTOUR DES ZONES CONNUES. POUR ASSURER LA COUVERTURE TOTALE DE LA SURFACE, LES EXPLORATIONS QUI PERMETTENT DE DETECTER DE NOUVELLES ZONES SONT REALISEES A PARTIR DE LA TOTALITE DE LA FRONTIERE DE LA SUPERFICIE CONNUE. DANS UNE DEUXIEME ETAPE, LES CELLULES PARTIELLEMENT OCCUPEES SOT BALAYEES PAR UNE STRATEGIE DE CONTOURNEMENT FIN DE TYPE PREDICTIF. LA STABILITE ET LA CAPACITE DE BALAYAGE TOTAL DES ALGORITHMES ONT ETE DEMONTREES. LA ROBUSTESSE EST AMELIOREE PAR L'INTRODUCTION DE MECANISMES REACTIFS DE VALIDATION DE LA COHERENCE. LA METHODE PROPOSEE A ETE VALIDEE EN SIMULATION ET AVEC UN ROBOT MOBILE DE FAIBLE COUT. CE TRAVAIL CONTRIBUE A OUVRIR LA VOIE AU DEVELOPPEMENT DE ROBOTS MOBILES PLUS AUTONOMES ET CAPABLES DE RENDRE DES SERVICES DANS DES ACTIVITES QUOTIDIENNES.


Planification de trajectoire et commande pour les robots mobiles non-holonomes

Planification de trajectoire et commande pour les robots mobiles non-holonomes
Author: Yingchong Ma
Publisher:
Total Pages: 168
Release: 2013
Genre:
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Ce travail propose de nouvelles stratégies pour la planification et le contrôle des robots mobiles non-holonomes, de nouveaux algorithmes sont proposés. Tout d'abord, l'identification des différents modèles cinématiques de robot mobiles est discutée, et le problème est formulé comme l'identification en temps réel du signal de commutation d'un système singulier non-linéaire et à commutation. Deuxièmement, sur la base du modèle identifié, un algorithme de planification locale est proposé, et le contour irrégulier de l' obstacle est représenté par des segments. La trajectoire est obtenue en résolvant un problème de commande optimale avec contraintes. Troisièmement, nous appliquons un contrôleur i-PID pour contrôler le robot mobile non-holonome avec la perturbation dans les mesures. Un paramètre de commutation [alpha] est proposé en raison de la particularité du système non-holonome. En plus de notre algorithme de planification proposé, une autre approche de planification en utilisant de champs de potentiels est proposée. La nouvelle fonction de champ de potentiel est en mesure de résoudre les problèmes de minima locaux et de produire des forces lisses pour éviter les oscillations. Enfin, une approche de planification coopérative entre robots est proposée en utilisant les informations locales partagées par chaque robot. Le graphe de visibilité est utilisé pour générer une série d'objectifs intermédiaires qui assureront aux robots d'atteindre l'objectif final, et un algorithme est proposé pour étendre les obstacles et fusionner les obstacles lorsque deux obstacles s'entrecroisent.


Evitement local d'obstacles pour un robot mobile

Evitement local d'obstacles pour un robot mobile
Author: Ahcene Ould Amar
Publisher:
Total Pages: 147
Release: 1994
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Cette thèse porte sur l'étude, la réalisation, et l'expérimentation d'un module d'évitement d'obstacles pour un robot mobile. Les obstacles considères sont a priori inconnus et imprévus, ils sont détectes par un ensemble de capteurs de proximité dont le véhicule est dote. On définit l'évitement d'obstacles comme un filtre des actions nominales générées par un module de contrôle visant à satisfaire une mission planifiée. La définition de la mission et sa réussite sont ainsi spécifiées indépendamment des comportements locaux de sauvegarde du robot mobile. Ce travail s'intègre dans une architecture globale de planification et de contrôle d'exécution des taches de déplacements du robot mobile. Il a été conçu a l'origine pour être installe sur tout véhicule monocorps équipé de capteurs télémétriques et a été testé en vrai sur un robuter. L'originalité du travail effectue consiste d'abord en l'utilisation de la méthode des contraintes a des fins de navigation et non dans le contexte de planification de chemins dans lequel elle a vu le jour. Cette utilisation correspond à définir, a tout moment, des contraintes de rapprochement entre les proximètres et les portions d'obstacles détectés. Ceci a deux avantages manifestes. D'une part, l'expression de la contrainte est plus explicite que la définition d'un potentiel de répulsion a partir des obstacles détectés. D'autre part, les contraintes de rapprochement ajoutées aux contraintes inhérentes au véhicule (limitations de vitesse, de courbure, et d'accélération), engendrent un ensemble de commandes possibles plutôt qu'une seule commande dans le cas de la méthode de potentiel. Cette liberté de choix permet d'utiliser plusieurs stratégies de sélection d'une commande particulière dans le domaine admissible. Toute méthode locale étant sujette a des blocages, la présence de plusieurs stratégies de mouvement, permet en cas de blocage consécutif a l'application d'une stratégie, d'en utiliser une autre. On développe deux classes de stratégies: les stratégies de projection et de contournement. Pour la stratégie de contournement, on utilise une technique d'exploitation des espaces libres, similaire a celle de Koren et Borenstein. Par ailleurs, on compare la méthode proposée avec celles basées sur des techniques de potentiel artificiel présentées par Holenstein et Baddredin et par Koren et Borenstein a partir de leur évaluation en simulation. Ces approches récemment publiées constituent des représentants typiques d'algorithmes d'évitement reflexe d'obstacles. Enfin, on a construit des logiciels permettant de simuler des missions et de visualiser l'exécution d'un module installe sur un robuter.