Contribution a la commande des robots mobiles non-holonomes
| Author | : Abdelhamid Tayebi |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 0 |
| Release | : 1997 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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Contribution À la Commande D'un Groupe de Robots Mobiles Non-holonomes À Roues
| Author | : Xhaoxia Peng |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 156 |
| Release | : 2013 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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This work is based on the multi-agent system / multi-vehicles. This thesis especially focuses on formation control of multiple nonholonomic mobile robots. The objective is to design suitable controllers for each robot according to different control tasks and different constraint conditions, such that a group of mobile robots can form and maintain a desired geomantic pattern and follow a desired trajectory. The leader-follower formation control for multiple nonholonomic mobile robots is investigated under the backstepping technology, and we incorporate a bioinspired neurodynamics scheme in the robot controllers, which can solve the impractical velocity jumps problem. The distributed formation control problem using consensus-based approach is also investigated. Distributed kinematic controllers are developed, which guarantee that the multi-robots can at least exponentially converge to the desired geometric pattern under the assumption of "perfect velocity tracking". However, in practice, "perfect velocity tracking" doesn't hold and the dynamics of robots should not be ignored. Next, in consideration of the dynamics of robot with unknown parameters, adaptive torque controllers are developed such that the multi-robots can asymptotically converge to the desired geometric pattern under the proposed distributed kinematic controllers. Furthermore, When the partial knowledge of dynamics is available, an asymptotically stable torque controller has been proposed by using robust adaptive control techniques. When the dynamics of robot is unknown, the neural network controllers with the robust adaptive term are proposed to guarantee robust velocity tracking.
CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA COMMANDE DE ROBOTS MOBILES A ROUES
| Author | : BENOIT.. THUILOT |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 374 |
| Release | : 1995 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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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
Contribution à la planification de trajectoires sans collision de robots mobiles non holonomes ; approche basée sur le calcul de distance dans l'espace des vitesses
| Author | : José Gabriel Ramirez-Torres |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 154 |
| Release | : 2000 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE METHODE DE PLANIFICATION LOCALE DE ROBOTS MOBILES DANS UN ENVIRONNEMENT TOTALEMENT INCONNU, TOUT EN CONSIDERANT LES CONTRAINTES DE NON HOLONOMIE DU ROBOT. LA METHODE PROPOSEE UTILISE UNE NOUVELLE REPRESENTATION DES OBSTACLES DANS L'ESPACE DES VITESSES DU ROBOT. LES OBSTACLES DANS LA ZONE D'INFLUENCE DU ROBOT SONT MODELISES PAR DES CONTRAINTES LINEAIRES SUR LES VITESSES DU ROBOT. L'ENSEMBLE DE CES CONTRAINTES DEFINIT UN SOUS-ENSEMBLE CONVEXE DANS L'ESPACE DES VITESSES, QUE NOUS APPELONS POLYGONE DE VITESSES ADMISSIBLES. CHAQUE VITESSE DU PVA UTILISEE PAR LE ROBOT LUI ASSURE UN DEPLACEMENT SANS COLLISION. L'ALGORITHME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES SE COMPOSE DE DEUX MODULES, RESPECTIVEMENT APPELES ALLER AU BUT ET CONTOURNER L'OBSTACLE. LE PREMIER MODULE, BASE SUR UNE APPROCHE D'OPTIMISATION LOCALE, PERMET AU ROBOT DE S'APPROCHER DU BUT TOUT EN EVITANT LES COLLISIONS. CE PROBLEME D'OPTIMISATION EST TRADUIT EN UN PROBLEME DE CALCUL DE DISTANCE MINIMALE DANS L'ESPACE DES VITESSES DU ROBOT. COMPTE TENU DE SA NATURE LOCALE, LE PREMIER MODULE PEUT CONDUIRE LE ROBOT VERS UNE SITUATION DE BLOCAGE, CORRESPONDANTE A UN MINIMUM LOCAL DE LA FONCTION OBJECTIVE. LE DEUXIEME MODULE S'INSPIRE D'UNE PROCEDURE DE SUIVI DE MUR, QUI EXPLOITE LE PVA, POUR CONTOURNER LES OBSTACLES A L'ORIGINE DU BLOCAGE. UNE FOIS QUE CES OBSTACLES ONT ETE CONTOURNES, L'ALGORITHME REPREND LE PREMIER MODULE ET LE ROBOT CONTINUE SA PROGRESSION VERS LE BUT. PUISQUE SEULE LA DISTANCE ENTRE LE ROBOT MOBILE ET LES OBSTACLES EST UTILISEE, LA METHODE EST BIEN ADAPTEE POUR ETRE UTILISEE AVEC DES CAPTEURS EMBARQUES. LES DIFFERENTS RESULTATS, OBTENUS AUSSI BIEN PAR SIMULATION QU'EXPERIMENTALEMENT SUR UN ROBOT REEL, MONTRENT LES CAPACITES DE LA METHODE PROPOSEE POUR RESOUDRE LE PROBLEME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES SANS COLLISION, MEME DANS DES ENVIRONNEMENTS FORTEMENT ENCOMBRES.
Contributions à la planification et à la commande pour les robots mobiles coopératifs
| Author | : Michael Defoort |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 206 |
| Release | : 2007 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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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.
Planification de trajectoire et commande pour les robots mobiles non-holonomes
| Author | : Yingchong Ma |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 168 |
| Release | : 2013 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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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.
COMMANDE DE ROBOTS MOBILES
| Author | : KARIM.. AIT-ABDERRAHIM |
| Publisher | : |
| Total Pages | : |
| Release | : 1993 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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AU DEBUT DE CETTE THESE, LES TRAVAUX ANTERIEURS DANS LE DOMAINE DE LA ROBOTIQUE MOBILE PORTAIENT POUR LA PLUPART SUR LE PROBLEME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES. INSISTER PARTICULIEREMENT SUR L'ASPECT COMMANDE PAR RETOUR D'ETAT FAIT L'ORIGINALITE DE CE TRAVAIL. POUR NOTRE PART, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AU ROBOT MOBILE A DEUX ROUES MOTRICES A L'ARRIERE ET UNE ROUE FOLLE A L'AVANT. CONTRAIREMENT AUX ROBOTS MANIPULATEURS, CES ROBOTS MOBILES SONT DES SYSTEMES NON HOLONOMES. PAR CONSEQUENT TOUTES LES ETUDES QUI ONT ETE FAITES POUR LES ROBOTS MANIPULATEURS NE POUVAIENT PAS ETRE APPLIQUEES TELLES QUELLE. DANS LE CADRE, NOUS NOUS SOMMES POSES QUELQUES PROBLEMES DE BASE, PAR EXEMPLE: - ALLER D'UN POINT A UN AUTRE ET ARRIVER DANS UNE CERTAINE CONFIGURATION DESIREE. - FAIRE DE LA POURSUITE DANS L'ESPACE CARTESIEN. - FAIRE DU SUIVI DE MUR A L'AIDE DES CAPTEURS EXTEROCEPTIFS DONT SONT DOTES DE TELS ROBOTS. CES PROBLEMES ONT ETE RAMENE A DES PROBLEMES DE COMMANDE. IL EN RESSORTI LA CONSTATATION SUIVANT LAQUELLE CERTAINS DES PROBLEMES POSES N'ETAIENT PAS RESOLVABLES AVEC DES RETOURS D'ETAT CLASSIQUES. IL FALLAIT DONC TROUVER D'AUTRES RETOURS D'ETAT PLUS EVOLUES. LA SOLUTION ADOPTEE ET TRAITEE A TRAVERS CETTE ETUDE EST LE RETOUR D'ETAT INSTATIONNAIRE
Commande optimale et robots mobiles non holonomes
| Author | : Philippe Souères |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 136 |
| Release | : 1993 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE S'INSCRIT DANS LE CADRE DE LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES POUR ROBOTS MOBILES NON HOLONOMES. IL CONCERNE LA RECHERCHE DE TRAJECTOIRES OPTIMALES. LE PRINCIPAL MODELE ETUDIE EST UN ROBOT DE TYPE VOITURE, ASTREINT A SE DEPLACER TANGENTIELLEMENT A SON AXE PRINCIPAL SUR DES TRAJECTOIRES DONT LA COURBURE EST BORNEE. L'AUTEUR MONTRE COMMENT CARACTERISER COMPLETEMENT UN PLUS COURT CHEMIN ENTRE DEUX CONFIGURATIONS QUELCONQUES. CE TRAVAIL S'APPUIE SUR DES RESULTATS D'AUTRES AUTEURS DETERMINANT UNE FAMILLE REDUITE DE TRAJECTOIRES, SUFFISAMMENT RICHE POUR TOUJOURS CONTENIR UNE SOLUTION. L'AUTEUR UTILISE CE RESULTAT EN COUPLANT UNE METHODE GEOMETRIQUE AVEC LES CONDITIONS NECESSAIRES DU PRINCIPE DU MAXIMUM DE PONTRIAGUINE (PMP). LE PROBLEME EST AINSI COMPLETEMENT RESOLU PAR LA DONNEE D'UNE SYNTHESE DES PLUS COURTS CHEMINS DANS L'ESPACE DES CONFIGURATIONS. CE RESULTAT CONSTITUE UN REMARQUABLE EXEMPLE DE SYNTHESE REGULIERE POUR UN SYSTEME NON LINEAIRE DANS UN ESPACE A TROIS DIMENSIONS. LA FORME EXACTE DES BOULES ASSOCIEES A LA METRIQUE INDUITE PAR LES PLUS COURTS CHEMINS EST ENSUITE CALCULEE, CELA CONSTITUE UN OUTIL ESSENTIEL POUR LA PLANIFICATION ET L'EVALUATION DE LA COMPLEXITE ALGORITHMIQUE. PAR UN CALCUL DES COURBES D'ISODISTANCE DANS L'ESPACE DES CONFIGURATIONS L'AUTEUR MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE DE PLUSIEURS FRONTS D'ONDE EXPLIQUANT LES LIMITES DE PRECISION DES INFORMATIONS DONNEES PAR LA PMP. L'ENSEMBLE D'ACCESSIBILITE DE LA VOITURE EST ENSUITE OBTENU PAR LA RESOLUTION DU PROBLEME A ORIENTATION FINALE LIBRE. LA METHODE EST ALORS REUTILISEE POUR CONSTRUIRE UNE SYNTHESE DES PLUS COURTS CHEMINS POUR LE MODELE D'UNE VOITURE EVOLUANT UNIQUEMENT EN MARCHE AVANT. LE DERNIER MODELE ETUDIE POSSEDE UN SYSTEME DE LOCOMOTION CONSTITUE DE DEUX ROUES INDEPENDANTES COMMANDEES EN ACCELERATION. DANS CE CAS, A PARTIR D'UNE ANALYSE DES EXTREMALES DONNEES PAR LE PMP POUR LE PROBLEME EN TEMPS MINIMAL, L'AUTEUR PRESENTE UNE METHODE POUR LE LISSAGE DE LIGNES BRISEES
Contribution à la modélisation et à la commande de robots mobiles autonomes et adaptables en milieux naturels
| Author | : Mathieu Deremetz |
| Publisher | : |
| Total Pages | : 0 |
| Release | : 2018 |
| Genre | : |
| ISBN | : |
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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.
Advances in Swarm Intelligence
| Author | : Ying Tan |
| Publisher | : Springer |
| Total Pages | : 639 |
| Release | : 2016-07-07 |
| Genre | : Computers |
| ISBN | : 3319410091 |
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This two-volume set LNCS 9712 and LNCS 9713 constitutes the refereed proceedings of the 7th International Conference on Swarm Intelligence, ICSI 2016, held in Bali, Indonesia, in June 2016. The 130 revised regular papers presented were carefully reviewed and selected from 231 submissions. The papers are organized in 22 cohesive sections covering major topics of swarm intelligence and related areas such as trend and models of swarm intelligence research; novel swarm-based optimization algorithms; swarming behaviour; some swarm intelligence algorithms and their applications; hybrid search optimization; particle swarm optimization; PSO applications; ant colony optimization; brain storm optimization; fireworks algorithms; multi-objective optimization; large-scale global optimization; biometrics; scheduling and planning; machine learning methods; clustering algorithm; classification; image classification and encryption; data mining; sensor networks and social networks; neural networks; swarm intelligence in management decision making and operations research; robot control; swarm robotics; intelligent energy and communications systems; and intelligent and interactive and tutoring systems.
