Une Architecture De Controle Distribuee Pour Lautonomie Des Robots PDF Download

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Une architecture de contrôle distribuée pour l'autonomie des robots

Une architecture de contrôle distribuée pour l'autonomie des robots
Author: Arnaud Degroote
Publisher:
Total Pages: 0
Release: 2012
Genre:
ISBN:

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Pour des tâches simples ou dans un environnement contrôlé, la coordination des différents processus internes d'un robot est un problème relativement trivial, souvent implémenté de manière ad-hoc. Toutefois, avec le développement de robots plus complexes travaillant dans des environnements non contrôlés et dynamiques, le robot doit en permanence se reconfigurer afin de s'adapter aux conditions extérieures et à ses objectifs. La définition d'une architecture de contrôle efficace permettant de gérer ces reconfigurations devient alors primordiale pour l'autonomie de tels robots. Dans ces travaux, nous avons d'abord étudié les différentes architectures proposées dans la littérature, dont l'analyse a permis d'identifier les grandes problématiques qu'une architecture de contrôle doit résoudre. Cette analyse nous a mené à proposer une nouvelle architecture de contrôle décentralisée, générique et réutilisable, selon une démarche qui intègre une approche "intelligence artificielle" (utilisation de raisonneur logique, propagation dynamique de contraintes) et une approche "génie logiciel" (programmation par contrats, agents). Après une présentation des concepts qui sous-tendent cette architecture et une description approfondie de son fonctionnement, nous en décrivons une implémentation, qui est exploitée pour assurer le contrôle d'un robot terrestre d'extérieur dans le cadre de tâches de navigation, d'exploration ou de suivi. Des résultats sont présentés et analysés. Dans une seconde partie, nous nous sommes penchés sur la modélisation et la vérifiabilité d'une telle architecture de contrôle. Après avoir analysé différentes solutions, nous décrivons un modèle complet de l'architecture qui utilise la logique linéaire. Nous discutons ensuite des différentes approches possibles pour montrer des propriétés d'atteignabilité et de sûreté de fonctionnement en exploitant ce modèle. Enfin nous abordons différentes voies d'enrichissement de ces travaux. En particulier, nous discutons des extensions possibles pour le contrôle d'un ensemble de robots coopérants entre eux, mais aussi de la nécessité d'avoir des liens plus forts entre cette couche de contrôle, et les approches de modélisation des fonctionnalités sous-jacentes.


ARCHITECTURE DE CONTROLE DISTRIBUEE POUR ROBOTS MOBILES AUTONOMES

ARCHITECTURE DE CONTROLE DISTRIBUEE POUR ROBOTS MOBILES AUTONOMES
Author: SARA.. FLEURY
Publisher:
Total Pages: 189
Release: 1996
Genre:
ISBN:

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UN ROBOT MOBILE AUTONOME DOIT REALISER DES TACHES NON REPETITIVES DANS UN ENVIRONNEMENT IMPARFAITEMENT CONNU ET NON-COOPERATIF, VOIRE HOSTILE. DANS CE CONTEXTE LES MISSIONS ATTRIBUEES AU ROBOT NE PEUVENT ETRE DEFINIES DE FACON PRECISE, ET LE ROBOT DOIT ETRE DOTE DE MOYENS POUR LES INTERPRETER, ANALYSER L'ENVIRONNEMENT, DECIDER DES ACTIONS ADEQUATES ET REAGIR AUX EVENEMENTS ASYNCHRONES. POUR CONCILIER DECISION ET REACTION, L'ARCHITECTURE DE CONTROLE PROPOSEE COMPORTE DEUX NIVEAUX HIERARCHIQUES: LES NIVEAUX DECISIONNEL ET FONCTIONNEL. CE SECOND NIVEAU, OBJET PRINCIPAL DE LA THESE, FOURNIT L'ENSEMBLE DES CAPACITES OPERATOIRES DU SYSTEME (PERCEPTION, MODELISATION, MOUVEMENTS, ETC.). LA PREMIERE PARTIE DU MEMOIRE PRESENTE L'ARCHITECTURE GLOBALE ET FOURNIT UN ETAT DE L'ART ET UNE ANALYSE CRITIQUE FOCALISEE SUR L'ORGANISATION DES SYSTEMES REACTIFS. LA SECONDE PARTIE EXPLICITE LES CONDITIONS REQUISES AU NIVEAU DE LA COUCHE FONCTIONNELLE POUR SATISFAIRE L'AUTONOMIE, LA REACTIVITE ET LA PROGRAMMABILITE DU ROBOT. CES CARACTERISTIQUES, ASSOCIEES A LA GRANDE DIVERSITE ET AUX CONTRAINTES TEMPORELLES DES FONCTIONS OPERATOIRES, ONT CONDUIT A UNE STRUCTURATION EN MODULES. LA FORMALISATION STRUCTURELLE, COMPORTEMENTALE ET FONCTIONNELLE DES MODULES A PERMIS DE CONCEVOIR DES METHODES GENERALES D'INTEGRATION DE FONCTIONS. LES FONCTIONS AINSI ENCAPSULEES DANS LES MODULES COMPOSENT UN ENSEMBLE DE SERVICES HOMOGENES, REACTIFS ET OBSERVABLES A LA DISPOSITION DU NIVEAU DECISIONNEL QUI ACCOMPLIT LES TACHES DU ROBOT EN LES COMBINANT DYNAMIQUEMENT EN UN ARBRE D'ACTIVITES. LES MODULES SONT DECRITS ET PRODUITS AU MOYEN D'UN LANGAGE DE SPECIFICATION ASSOCIE A UN GENERATEUR AUTOMATIQUE DE MODULES (G#E#NOM). LA DERNIERE PARTIE PRESENTE TROIS INTEGRATIONS COMPLETES. LA PREMIERE CONCERNE HILARE, UN ROBOT EXPERIMENTAL D'INTERIEUR EQUIPE DE NOMBREUX CAPTEURS ET FONCTIONNALITES. DES METHODES ORIGINALES DE LOCALISATION ET DE CONTROLE DE DEPLACEMENT POUR VEHICULE NON-HOLONOME SONT DETAILLEES. LA SECONDE PORTE SUR LA NAVIGATION EN MILIEU NATUREL DU ROBOT TOUT TERRAIN ADAM. LA DERNIERE, RELATIVE A LA COOPERATION MULTI-ROBOTS, A CONDUIT A UNE SIMULATION REALISTE D'UNE QUINZAINE DE ROBOTS (SOUS UNIX) ET A UNE EXPERIMENTATION REELLE AVEC TROIS ROBOTS HILARE (SOUS VXWORKS).


Les plateformes de Contrôle autonome distribuée

Les plateformes de Contrôle autonome distribuée
Author: Fouad Moutaouakkil
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
Total Pages: 164
Release: 2012
Genre:
ISBN: 9783841794000

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Ce livre presente une nouvelle plateforme distribuee ayant pour mission le controle autonome d'un systeme mobile basee sur les systemes multi-agents. L'architecture propose est une jonction de deux partie notamment: la partie structurelle et de la partie de commande du robot. Apres une etude des solutions cinematiques existantes en robotique mobile a roues, il s'est avere comment on peut apporter un maximum d'autonomie de deplacement a un robot mobile tout en se focalisant sur son architecture. Cet aspect ne represente qu'une partie de l'amelioration de l'autonomie. En effet, le concept d'autonomie generale consiste a completer le travail sur l'architecture structurelle par une amelioration de l'architecture de commande. Fait alors suite a une etude bibliographique des architectures de commandes existantes allant jusqu'a la prise en compte des architectures logicielles. Une solution modulaire, hierarchique, multi-niveaux permettant de representer l'ensemble des niveaux d'autonomie attendus pour les robots mobiles. Elle a comme specificite l'integration avancee de la tele-operation."


Une architecture modulaire pour le contrôle d'un robot mobile autonome

Une architecture modulaire pour le contrôle d'un robot mobile autonome
Author: Victor-Olivier Pérébaskine
Publisher:
Total Pages: 161
Release: 1992
Genre:
ISBN:

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L'AUTONOMIE D'UN ROBOT MOBILE DEPEND BEAUCOUP DE SES CAPACITES DE PERCEPTION ET D'INTERPRETATION, MAIS ELLE PROVIENT SURTOUT DU SYSTEME QUI GERE LES FACULTES DU ROBOT. CE SYSTEME DOIT ETRE APTE A RAISONNER SUR UN MODELE ABSTRAIT DE SON ENVIRONNEMENT POUR PRODUIRE UNE SEQUENCE D'ACTIONS PERMETTANT DE FAIRE ABOUTIR LA MISSION ASSIGNEE AU ROBOT, CONTROLER L'EXECUTION DE CETTE SEQUENCE D'ACTIONS DANS UN CONTEXTE REEL, DETECTER ET REAGIR AUX EVENEMENTS NON PLANIFIES, ET ASSURER LA REPRISE DE LA MISSION EN CAS D'ECHEC. POUR REPONDRE A CES EXIGENCES LE ROBOT POSSEDE UNE STRUCTURE DE CONTROLE HIERARCHIQUE ARTICULEE AUTOUR DE TROIS SOUS-SYSTEMES: I) UN PLANIFICATEUR QUI PREDETERMINE LES TACHES A ACCOMPLIR POUR ATTEINDRE LE BUT ASSIGNE, II) UN CONTROLEUR D'EXECUTION REACTIF QUI TIENT COMPTE DU CONTEXTE REEL POUR DECOMPOSER CHAQUE TACHE EN UN ENSEMBLE D'ACTIONS, GERE L'EXECUTION DE CES ACTIONS ET ASSURE LA MISE EN UVRE DES REACTIONS DU ROBOT FACE AUX EVENEMENTS NON PREVUS PAR LE PLANIFICATEUR, III) UNE STRUCTURE DISTRIBUEE, CONSTITUEE DE MODULES REACTIFS DESTINES A CONDUIRE L'EXECUTION DES ACTIONS DECIDEES. CETTE DERNIERE, AUSSI APPELEE COUCHE FONCTIONNELLE, ORGANISE LA CONNAISSANCE OPERATOIRE DU ROBOT, DEPUIS LA SIMPLE GESTION DES CAPTEURS ET DES EFFECTEURS, JUSQU'AUX TRAITEMENTS LES PLUS EVOLUES, TELS LA MODELISATION DE L'ENVIRONNEMENT, OU LA RECONNAISSANCE D'OBJETS....


UNE ARCHITECTURE DE CONTROLE ET DE COMMANDE POUR LA CONDUITE D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME

UNE ARCHITECTURE DE CONTROLE ET DE COMMANDE POUR LA CONDUITE D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME
Author: Jose Cuervo
Publisher:
Total Pages: 125
Release: 1998
Genre:
ISBN:

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LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MEMOIRE CONCERNENT LA PROPOSITION D'UNE APPROCHE METHODOLOGIQUE POUR LA CONCEPTION D'UNE ARCHITECTURE DE CONTROLE ET DE COMMANDES D'UN SYSTEME COMPLEXE : UN ROBOT MOBILE AUTONOME. AFIN DE GARANTIR LES FONCTIONNALITES REQUISES POUR LA CONDUITE DU ROBOT MOBILE : REACTIVITE, COMPORTEMENT INTELLIGENT, RAISONNEMENT GLOBAL, MODULARITE, FIABILITE, ADAPTATIVITE, INTEGRATION MULTISENSORIELLE ET ROBUSTESSE, NOUS PROPOSONS UNE ARCHITECTURE DE CONTROLE ET DE COMMANDES HYBRIDES QUI REPOSE SUR UN CONCEPT ORIGINAL : LES COMMANDES ORIENTEES COMPORTEMENT (COC). NOTRE ARCHITECTURE COC S'APPUIE SUR UNE DECOMPOSITION A LA FOIS HIERARCHIQUE ET DISTRIBUEE DU CONTROLE EN MODULES COMMUNICANTS APPELES MODULES DE COMPORTEMENT. CETTE APPROCHE UTILISE LES CONCEPTS DE L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE DISTRIBUEE ET DU TEMPS REEL A TRAVERS D'UNE PART, DES AGENTS REACTIFS DE FAIBLE INTELLIGENCE POUR REAGIR A DES EVENEMENTS EXTERIEURS ET D'AUTRE PART, DES AGENTS DE PLUS FORTE GRANULARITE POUR LA GESTION DE LA PLANIFICATION ET DE LA NAVIGATION DU ROBOT. LE MECANISME DE RAISONNEMENT DES MODULES DE COMPORTEMENT EST DECRIT PAR UNE MACHINE A ETATS FINIS OU UN SYSTEME EXPERT D'ORDRE 0+ ASSOCIE A UN MOTEUR D'INFERENCES A CHAINAGE AVANT. LE SUPPORT D'EXECUTION SOUS-JACENT AU MODELE DOIT OFFRIR DES MECANISMES POUR GERER LA CONCURRENCE, LA SYNCHRONISATION ET LA COMMUNICATION DES AGENTS TOUT EN RESPECTANT DES CONTRAINTES TEMPS REEL (EX : LANGAGE ASYNCHRONE + NOYAU TEMPS REEL). LA PROBLEMATIQUE DU PASSAGE DU MODELE CONCEPTUEL D'UNE APPLICATION VERS SA MISE EN OEUVRE EFFECTIVE SUR UNE ARCHITECTURE MULTIPROCESSEUR LEGERE (PROCESSEURS DE L'ORDRE DU MIPS) EST ABORDEE PAR LA REALISATION D'UN OUTIL DE CONCEPTION ET DE DEVELOPPEMENT GARANTISSANT UN COMPORTEMENT STANDARD DES MODULES GRACE A UNE GENERATION AUTOMATIQUE DU CODE ASSOCIE AUX DIFFERENTS OBJETS DU MODELE. UNE VALIDATION DE CETTE ARCHITECTURE A ETE REALISEE A TRAVERS UNE APPLICATION DE ROBOTIQUE MOBILE AUTONOME DOMESTIQUE.


ARCHITECTURE MATERIELLE ET LOGICIELLE POUR LE CONTROLE D'EXECUTION D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME

ARCHITECTURE MATERIELLE ET LOGICIELLE POUR LE CONTROLE D'EXECUTION D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME
Author: ROGERIO.. FERRAZ DE CAMARGO
Publisher:
Total Pages:
Release: 1991
Genre:
ISBN:

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PAR DEFINITION, UNE STRUCTURE DE CONTROLE CORRESPOND AUX COMPOSANTES LOGICIELLES CHARGEES DU CONTROLE D'EXECUTION DES ACTIONS MENEES PAR UN ROBOT. LES TRAVAUX PRESENTES DANS CETTE THESE ONT PORTE SUR LA PROBLEMATIQUE DU CONTROLE D'EXECUTION ET L'ORGANISATION DE LA STRUCTURE DE CONTROLE D'UN ROBOT, DANS LE BUT D'ETABLIR LES CONCEPTS D'UNE ARCHITECTURE MATERIELLE ET LOGICIELLE GENERALE POUR LE CONTROLE D'EXECUTION DES ACTIONS DES ROBOTS MOBILES AUTONOMES. CES CONCEPTS ONT PU ETRE MATERIALISES SUR HILARE II, LE NOUVEAU ROBOT EXPERIMENTAL DU LAAS. SELON NOTRE APPROCHE, LA STRUCTURE DE CONTROLE D'UN SYSTEME ROBOTIQUE COMPLEXE PEUT ETRE CONSIDEREE COMME UN ENSEMBLE DE COUCHES LOGICIELLES SUCCESSIVES, BATIES SUR LES CAPACITES MATERIELLES DU ROBOT PHYSIQUE. LA COUCHE LA PLUS BASSE (ROBOT VIRTUEL) PERMET AUX COUCHES LOGICIELLES DE NIVEAU SUPERIEUR D'ACCEDER AU ROBOT PHYSIQUE. LA COUCHE SUIVANTE (SUBSTRAT DE MODULES) EST CONSTITUEE PAR UN ENSEMBLE DE MODULES FONCTIONNELS QUI COOPERENT ENTRE EUX POUR REALISER LES TACHES FOURNIES PAR UN CONTROLEUR CENTRAL. CHAQUE MODULE EST CAPABLE D'EXECUTER DES SERVICES SPECIFIQUES, AU MOYEN D'ACTIONS SUR LE ROBOT VIRTUEL ET/OU SUR LES AUTRES MODULES DU SUBSTRAT. LE SUBSTRAT DE MODULES REPRESENTE LA COMPOSANTE DISTRIBUEE DU CONTROLE DU ROBOT, NECESSAIRE A L'ACCOMPLISSEMENT DES MISSIONS AVEC UN DEGRE SUFFISANT D'AUTONOMIE ET DE REACTIVITE. PLACE AU-DESSUS DES MODULES FONCTIONNELS, UN CONTROLEUR CENTRAL VERIFIE L'EVOLUTION DE L'ETAT DU ROBOT ET DE SON ENVIRONNEMENT, S'ASSURE DE L'APPLICABILITE DES ACTIONS DU PLAN, DECLENCHE L'EXECUTION DE CES ACTIONS ET DETECTE/CORRIGE D'EVENTUELS ECHECS


Proposition d'une architecture multifonctions pour l'autonomie globale des robots

Proposition d'une architecture multifonctions pour l'autonomie globale des robots
Author: Gilles Mourioux
Publisher:
Total Pages: 115
Release: 2006
Genre:
ISBN:

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Le travail présenté dans ce mémoire propose une solution pour l’amélioration de « l’autonomie globale » d’un système robotisé. Celle-ci est l’association d’autonomies de deux natures, une liée à une architecture structurelle et l’autre liée à l’architecture de commande. Après une étude des solutions cinématiques existantes en robotique mobile à roues, il est montré comment on peut apporter un maximum d’autonomie de déplacement à un robot mobile en se focalisant sur son architecture structurelle. Le résultat obtenu est un robot omnidirectionnel. Cet aspect ne représente qu’une partie de l’amélioration de l’autonomie. En effet, le concept « d’autonomie globale » consiste à compléter le travail sur l’architecture structurelle par une amélioration de l’architecture de commande. Fait alors suite une étude bibliographique des architectures de commandes existantes allant jusqu’à la prise en compte des architectures logicielles. Une solution modulaire, hiérarchique, multi-niveaux permettant de représenter l’ensemble des niveaux d’autonomie attendus pour un robot autonome est développée. Elle a comme spécificité l’intégration avancée de la télé-opération. Ceci permet d’augmenter le nombre de modes de fonctionnements disponibles et aussi de pouvoir construire progressivement l’architecture de commande. Différentes applications ont été réalisées sur la base de cette architecture : la diversité des robots utilisés (robot omnidirectionnel, robot mobile embarquant des télémètres, robot médical porte-sonde) montre l’aspect générique donné à cette architecture


CONTROLE/COMMANDE DISTRIBUE D'UNE ORGANISATION D'AGENTS ROBOTS

CONTROLE/COMMANDE DISTRIBUE D'UNE ORGANISATION D'AGENTS ROBOTS
Author: ZAKARIA.. TOUKAL
Publisher:
Total Pages: 170
Release: 2000
Genre:
ISBN:

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NOUS PRESENTONS DANS CETTE THESE, LA PROPOSITION DE NOUVELLES APPROCHES METHODOLOGIQUES ET ALGORITHMIQUES POUR LE TRAITEMENT DE LA PROBLEMATIQUE DU CONTROLE/COMMANDE D'UNE ORGANISATION MULTI-ROBOTS SOUMISE A DE FORTES CONTRAINTES DE FONCTIONNEMENT : ENVIRONNEMENT DYNAMIQUE ET COUPLAGE ENTRE LES PLANS D'OPERATIONS DES ROBOTS. L'ETUDE DE LA PROBLEMATIQUE GENERALE AINSI QUE L'ANALYSE DES CONTRAINTES (ENVIRONNEMENT DYNAMIQUE ET COUPLAGE ENTRE LES PLANS DES ROBOTS) NOUS A CONDUIT A RETENIR LE CONCEPT MULTI-AGENTS COMME BASE DE TRAVAIL POUR LA CONCEPTION ET LE DEVELOPPEMENT DU SYSTEME DE CONTROLE/COMMANDE. CHAQUE ROBOT DE L'ORGANISATION EST ASSIMILE A UN AGENT SITUE DOTE DE CAPACITES QUI PEUVENT ETRE DELIBERATIVES ET/OU REACTIVES EN FONCTION DES SITUATIONS. L'ANALYSE DES RESULTATS DES TRAVAUX MENES SUR LA CONCEPTION DES SYSTEMES DE CONTROLE/COMMANDE EN ROBOTIQUE NOUS A PERMIS DE RETENIR L'AGENT HYBRIDE A PLUSIEURS NIVEAUX DE REACTIVITE COMME MODELE POUR UN AGENT ROBOT MEMBRE D'UNE ORGANISATION. LE MODELE D'ORGANISATION PROPOSE PRIVILEGIE A LA FOIS LA DISTRIBUTION DE LA DECISION, L'AUTONOMIE ET LA REACTIVITE DES AGENTS AINSI QUE LA COORDINATION DECENTRALISEE. QUANT A L'ARCHITECTURE D'AGENT ROBOT, CELLE-CI INTEGRE UNE DIMENSION A LA FOIS DELIBERATIVE ET REACTIVE. ELLE REPOSE SUR TROIS NIVEAUX DE REACTIVITE : LA REACTIVITE DE NIVEAU OPERATION, LA REACTIVITE DE NIVEAU PLAN ET LA REACTIVITE DE NIVEAU STRATEGIE. A CHAQUE NIVEAU EST ASSOCIE UN OU PLUSIEURS AGENTS COMPORTEMENTAUX ; CHACUN METTANT EN UVRE UNE BOUCLE PERCEPTION/COMMUNICATION-DECISION-ACTION. LE NIVEAU STRATEGIQUE FAIT APPARAITRE DEUX FORMES DE COMPORTEMENTS : STRATEGIQUE INDIVIDUEL ET STRATEGIQUE DE GROUPE. L'AGENT COMPORTEMENTAL STRATEGIQUE INDIVIDUEL EST DEDIE A LA GESTION


Art, cognition

Art, cognition
Author:
Publisher:
Total Pages: 340
Release: 1994
Genre: Aesthetics
ISBN:

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