Planification de trajectoires de robots mobiles en présence d'incertitudes PDF Download
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Author: Eric MORELE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 100
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Book Description
Author: Eric MORELE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 100
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Book Description
Author: Sylvain Lazard
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre de la planification de trajectoires optimales en présence d'obstacles pour des robots mobiles de type voiture et pour des robots a pattes. Le modèle de robot de type voiture étudié est celui de Dubins. Il s'agit grossièrement d'une voiture se déplaçant en marche avant uniquement et dont le rayon de braquage est minoré. Nous présentons un algorithme exact polynomial pour le calcul de trajectoires optimales en longueur lorsque le robot se déplace en présence d'obstacles dont les bords sont de courbure bornée et constitues de segments de droite et d'arcs de cercle. L'algorithme calcule un graphe et recherche un plus court chemin dans ce graphe. Le calcul de ce graphe est effectué grâce à des techniques de géométrie algorithmique et par la résolution de systèmes algébriques dont nous montrons, à l'aide de résultants, qu'ils ont un nombre fini de solutions. Nous proposons également un algorithme polynomial pour le calcul d'enveloppes convexes de courbure bornée d'un ensemble de points du plan, c'est-à-dire d'un convexe contenant tous les points et dont le bord est de courbure bornée et de périmètre minimal. L'algorithme présente est basé sur l'optimisation d'une fonction convexe sous contraintes. Nous avons également étudié le problème de la planification de trajectoires pour des robots a pattes dont le corps est ponctuel et dont toutes les pattes sont attachées au même point. Les pattes du robot ont une longueur bornée et ne sont autorisées à se poser que dans certaines régions polygonales du plan. Nous présentons un algorithme quasi-optimal pour le calcul de l'ensemble des positions du corps du robot en équilibre stable. Par une transformation judicieuse, nous nous ramenons au calcul de l'espace libre d'un robot de la forme d'un demi-disque se déplaçant en présence d'obstacles.
Author: Hanafi Bradai
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 37
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Author: Bertrand Bouilly
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 133
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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.
Author: José Gabriel Ramirez-Torres
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 154
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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.
Author: Enrique Gonzalez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Author: Michael Defoort
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 206
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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.
Author: ALAIN.. HAIT
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 126
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CETTE THESE PORTE SUR LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES POUR UN ROBOT MOBILE SUR UN TERRAIN ACCIDENTE. CELA CONSISTE A DETERMINER, SI ELLE EXISTE, UNE TRAJECTOIRE LE LONG DE LAQUELLE LE ROBOT SATISFAIT DES CONTRAINTES DE VALIDITE : STABILITE, LIMITES MECANIQUES SUR LES ARTICULATIONS ET NON-COLLISION DU CORPS DU ROBOT AVEC LE TERRAIN. NOUS AVONS ETUDIE LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES DANS LE CAS DE ROBOTS MOBILES ARTICULES. DES ALGORITHMES GEOMETRIQUES EFFICACES ONT ETE DEVELOPPES POUR PRENDRE EN COMPTE LES PARTICULARITES DE CE TYPE DE CHASSIS. PAR LA SUITE, NOUS AMELIORONS LA ROBUSTESSE DES TRAJECTOIRES EN PRENANT EN COMPTE DEUX TYPES D'INCERTITUDES : - LES INCERTITUDES SUR L'ELEVATION DU TERRAIN ONT POUR RESULTAT UNE TRAJECTOIRE PLANIFIEE SUR UN TERRAIN QUI NE CORRESPOND PAS AU TERRAIN REEL. UN MODELE ENSEMBLISTE EST UTILISE POUR INTEGRER CES INCERTITUDES DANS LA PLANIFICATION. - LES ERREURS DE MESURE DES CAPTEURS UTILISES POUR RECALER LE ROBOT ENTRAINENT UNE INCERTITUDE SUR SA POSITION. CECI NOUS AMENE A DEFINIR UN COULOIR DE VALIDITE DE TAILLE FIXE AUTOUR DE LA TRAJECTOIRE QUI PERMET D'AMELIORER LA ROBUSTESSE DANS LE CAS D'UNE DERIVE LIMITEE DU ROBOT. POURSUIVANT CETTE DEMARCHE, NOUS PROPOSONS UNE APPROCHE DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES AVEC RECALAGE SUR LES AMERS DE L'ENVIRONNEMENT. LA TRAJECTOIRE NE DEPEND PLUS UNIQUEMENT DE LA FORME DU TERRAIN, MAIS AUSSI DE REGIONS DANS LESQUELLES LE ROBOT PEUT DIMINUER L'INCERTITUDE SUR SA POSITION EN SE RECALANT SUR DES AMERS DE L'ENVIRONNEMENT. LA ROBUSTESSE DES TRAJECTOIRES EST LIEE AU PASSAGE DANS CES REGIONS DE VISIBILITE D'AMERS. CE TYPE DE PLANIFICATION AVEC PRISE EN COMPTE DE REGIONS DE RECALAGES PRESENTE UN REEL INTERET CAR IL PEUT GARANTIR LA ROBUSTESSE DES TRAJECTOIRES PLANIFIEES SUR DE TRES GRANDES DISTANCES.
Author: Nouara Achour
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131543043
Category :
Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Les robots mobiles autonomes sont un sujet de recherche et de préoccupation dans de nombreux domaines comme les manufactures et l'exploration spatiale. La planification de trajectoire est l'une des problématiques essentielles de l'autonomie des robots mobiles, elle a pour but de générer une trajectoire libre de collisions entre une configuration initiale et une configuration finale d'un robot. Dans cet ouvrage nous avons traité le problème de la planification de trajectoire sous trois aspects; un environnement entièrement connu, partiellement connu et complètement inconnu. Pour les environnements statiques et entièrement connus, une alternative à la méthode de Lozano Perez est proposée pour déterminer l'espace de configuration d'un robot. La méthode proposée a le mérite d'ètre simple et permet d'optimiser l'espace libre du robot. Nous abordons également le problème de la navigation réactive dans des environnements dynamiques ainsi que la construction de cartes d'environnements. Nous proposons une approche hybride qui intègre la représentation de la logique floue d'une base de connaissance intelligente avec la capacité d'apprentissage des réseaux de neurones.
Author: Yingchong Ma
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 168
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Book Description
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.
