Capteurs optiques minimalistes et réflexes oculomoteurs biomimétiques PDF Download
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Author: Lubin Kerhuel
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 223
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Book Description
En robotique mobile, la navigation à base de vision s'appuie traditionnellement sur des imageurs de type « caméra », dotés de plusieurs centaines de milliers de pixels. Le traitement de ces flux d'images nécessite une puissance de calcul qu'il serait aujourd'hui difficile d'embarquer à bord d'un micro-aéronef de quelques grammes ou dizaines de grammes. Il existe déjà quelques agents dont les performances de navigation en milieu inconnu sont inégalées et qui fonctionnent pourtant de tout autre façon. Les oiseaux et les insectes montrent une capacité inégalée à éviter les obstacles et à poursuivre leurs proies ou leurs congénères, une capacité qui découle de leur perception particulière de l'environnement. Des capteurs minimalistes originaux permettent aux insectes de percevoir efficacement l'environnement malgré leurs faibles capacités cognitives. Certains insectes comme la mouche améliorent encore leur perception de l'environnement en stabilisant leur système visuel grâce à un découplage tête-corps contrôlé par un réflexe inertiel équivalent au réflexe vestibulo-oculaire des mammifères. Cette stabilisation de la plate-forme visuelle est apparemment essentielle pour simplifier le traitement visuel et mettre en œuvre des stratégies de navigation efficaces. La thèse s'inspire largement de ces considérations biologiques et s'articule autour de deux axes : • un premier axe « capteur » qui prend appui délibérément sur un œil élémentaire (composé de seulement deux photorécepteurs, donc deux pixels). Nous avons d'abord amélioré les performances du capteur de flux optique inspiré de la mouche et construit au laboratoire. Puis nous avons proposé un principe de traitement visuel nouveau permettant la mesure très fine de la positon angulaire d'un bord contrasté. • un deuxième axe « réflexe visuo-inertiel » pour lequel nous avons développé un nouveau mini-robot aérien, appelé OSCAR 2. Equipé de notre nouveau capteur optique, OSCAR 2, qui ne pèse que 100 grammes, est capable de fixer du regard une cible visuelle stationnaire, et de poursuivre en lacet une cible mobile, en dépit des fortes perturbations aérodynamiques qu'on lui impose. Il préfigure les micro-véhicules aériens de demain, qui se dirigeront là où ils porteront leur regard
Author: Lubin Kerhuel
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Languages : fr
Pages : 223
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En robotique mobile, la navigation à base de vision s'appuie traditionnellement sur des imageurs de type « caméra », dotés de plusieurs centaines de milliers de pixels. Le traitement de ces flux d'images nécessite une puissance de calcul qu'il serait aujourd'hui difficile d'embarquer à bord d'un micro-aéronef de quelques grammes ou dizaines de grammes. Il existe déjà quelques agents dont les performances de navigation en milieu inconnu sont inégalées et qui fonctionnent pourtant de tout autre façon. Les oiseaux et les insectes montrent une capacité inégalée à éviter les obstacles et à poursuivre leurs proies ou leurs congénères, une capacité qui découle de leur perception particulière de l'environnement. Des capteurs minimalistes originaux permettent aux insectes de percevoir efficacement l'environnement malgré leurs faibles capacités cognitives. Certains insectes comme la mouche améliorent encore leur perception de l'environnement en stabilisant leur système visuel grâce à un découplage tête-corps contrôlé par un réflexe inertiel équivalent au réflexe vestibulo-oculaire des mammifères. Cette stabilisation de la plate-forme visuelle est apparemment essentielle pour simplifier le traitement visuel et mettre en œuvre des stratégies de navigation efficaces. La thèse s'inspire largement de ces considérations biologiques et s'articule autour de deux axes : • un premier axe « capteur » qui prend appui délibérément sur un œil élémentaire (composé de seulement deux photorécepteurs, donc deux pixels). Nous avons d'abord amélioré les performances du capteur de flux optique inspiré de la mouche et construit au laboratoire. Puis nous avons proposé un principe de traitement visuel nouveau permettant la mesure très fine de la positon angulaire d'un bord contrasté. • un deuxième axe « réflexe visuo-inertiel » pour lequel nous avons développé un nouveau mini-robot aérien, appelé OSCAR 2. Equipé de notre nouveau capteur optique, OSCAR 2, qui ne pèse que 100 grammes, est capable de fixer du regard une cible visuelle stationnaire, et de poursuivre en lacet une cible mobile, en dépit des fortes perturbations aérodynamiques qu'on lui impose. Il préfigure les micro-véhicules aériens de demain, qui se dirigeront là où ils porteront leur regard
