SPECIFICATION ET OPTIMISATION DE MISSION POUR UN ROBOT MOBILE AUTONOME

SPECIFICATION ET OPTIMISATION DE MISSION POUR UN ROBOT MOBILE AUTONOME PDF Author: VALERIE.. SCHAEFFER
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Languages : fr
Pages : 310

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LE SYSTEME DEVELOPPE DANS CETTE THESE PERMET DE SPECIFIER, PLANIFIER, PUIS OPTIMISER DES MISSIONS COMPLEXES POUR UN ROBOT MOBILE AUTONOME EVOLUANT EN MILIEU PARTIELLEMENT CONNU DE TYPE USINE. LES DIFFERENTS ELEMENTS DE CE SYSTEME CONSTITUENT DES MODULES FONCTIONNELS DE L'ARCHITECTURE DE CONTROLE DE ROBOT MOBILE SPECIFIEE EN COLLABORATION AVEC LES CHERCHEURS DU LABORATOIRE DE ROBOTIQUE DE PARIS. LA MODELISATION DU ROBOT ET DE L'UNIVERS DANS LEQUEL IL EVOLUE INTEGRE LES REPRESENTATIONS: DU ROBOT ET DE SES RESSOURCES, DES ELEMENTS DE L'ENVIRONNEMENT POUVANT INTERVENIR DANS LES ACTIONS DU ROBOT, DES POSSIBILITES DE NAVIGATION ET D'ACTION DU ROBOT DANS SON ENVIRONNEMENT (GRAPHE DE NAVIGATION-ACTION). CE GRAPHE EST UTILISE POUR REALISER SIMULTANEMENT L'ORDONNANCEMENT DES ACTIONS A EXECUTER POUR REALISER UNE MISSION, ET LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES. CECI PERMET D'OPTIMISER GLOBALEMENT LE PLAN EN CHERCHANT L'ORDRE DES ACTIONS QUI MINIMISE LE COUT GLOBAL D'EXECUTION DU PLAN SELON DIFFERENTS CRITERES QUI PEUVENT ETRE COMBINES: TEMPS D'EXECUTION, RISQUE D'ECHEC DE L'EXECUTION, SURETE DE L'EXECUTION UN LANGAGE DE DESCRIPTION DE MISSION ROBOTIQUE A ETE DEFINI ; IL PERMET DE CONSTRUIRE ET D'ENRICHIR UNE BIBLIOTHEQUE DE MISSIONS REUTILISABLES, PARAMETREES OU NON. AU DEPART, LA BIBLIOTHEQUE CONTIENT LES PRIMITIVES D'ACTION EXECUTABLES PAR LE ROBOT. LA DEFINITION D'UNE MISSION S'OBTIENT PAR COMPOSITION DE (SOUS-)MISSIONS PRESENTES DANS LA BIBLIOTHEQUE, EN UTILISANT DIFFERENTES STRUCTURES DE CONTROLE. LE PROCESSUS DE PLANIFICATION COMPORTE LES OPERATIONS: DE DECOMPOSITION DE LA MISSION EN UN ENSEMBLE DE PRIMITIVES D'ACTION, DE VERIFICATION DE LA COHERENCE DE LA MISSION ET D'ORDONNANCEMENT DES PRIMITIVES D'ACTIONS SOUS CONTRAINTES D'ANTERIORITE, DE RESSOURCES ET DE COUT MINIMUM. CE PROBLEME D'ORDONNANCEMENT A ETE RESOLU PAR DEUX METHODES ISSUES DU DOMAINE DE LA RECHERCHE OPERATIONNELLE QUI ONT ETE COMPAREES: LE RECUIT SIMULE ET LA PROGRAMMATION PAR CONTRAINTES (A L'AIDE DE L'OUTIL CHARME)

SPECIFICATION ET OPTIMISATION DE MISSION POUR UN ROBOT MOBILE AUTONOME

SPECIFICATION ET OPTIMISATION DE MISSION POUR UN ROBOT MOBILE AUTONOME PDF Author: VALERIE.. SCHAEFFER
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Languages : fr
Pages : 310

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LE SYSTEME DEVELOPPE DANS CETTE THESE PERMET DE SPECIFIER, PLANIFIER, PUIS OPTIMISER DES MISSIONS COMPLEXES POUR UN ROBOT MOBILE AUTONOME EVOLUANT EN MILIEU PARTIELLEMENT CONNU DE TYPE USINE. LES DIFFERENTS ELEMENTS DE CE SYSTEME CONSTITUENT DES MODULES FONCTIONNELS DE L'ARCHITECTURE DE CONTROLE DE ROBOT MOBILE SPECIFIEE EN COLLABORATION AVEC LES CHERCHEURS DU LABORATOIRE DE ROBOTIQUE DE PARIS. LA MODELISATION DU ROBOT ET DE L'UNIVERS DANS LEQUEL IL EVOLUE INTEGRE LES REPRESENTATIONS: DU ROBOT ET DE SES RESSOURCES, DES ELEMENTS DE L'ENVIRONNEMENT POUVANT INTERVENIR DANS LES ACTIONS DU ROBOT, DES POSSIBILITES DE NAVIGATION ET D'ACTION DU ROBOT DANS SON ENVIRONNEMENT (GRAPHE DE NAVIGATION-ACTION). CE GRAPHE EST UTILISE POUR REALISER SIMULTANEMENT L'ORDONNANCEMENT DES ACTIONS A EXECUTER POUR REALISER UNE MISSION, ET LA PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES. CECI PERMET D'OPTIMISER GLOBALEMENT LE PLAN EN CHERCHANT L'ORDRE DES ACTIONS QUI MINIMISE LE COUT GLOBAL D'EXECUTION DU PLAN SELON DIFFERENTS CRITERES QUI PEUVENT ETRE COMBINES: TEMPS D'EXECUTION, RISQUE D'ECHEC DE L'EXECUTION, SURETE DE L'EXECUTION UN LANGAGE DE DESCRIPTION DE MISSION ROBOTIQUE A ETE DEFINI ; IL PERMET DE CONSTRUIRE ET D'ENRICHIR UNE BIBLIOTHEQUE DE MISSIONS REUTILISABLES, PARAMETREES OU NON. AU DEPART, LA BIBLIOTHEQUE CONTIENT LES PRIMITIVES D'ACTION EXECUTABLES PAR LE ROBOT. LA DEFINITION D'UNE MISSION S'OBTIENT PAR COMPOSITION DE (SOUS-)MISSIONS PRESENTES DANS LA BIBLIOTHEQUE, EN UTILISANT DIFFERENTES STRUCTURES DE CONTROLE. LE PROCESSUS DE PLANIFICATION COMPORTE LES OPERATIONS: DE DECOMPOSITION DE LA MISSION EN UN ENSEMBLE DE PRIMITIVES D'ACTION, DE VERIFICATION DE LA COHERENCE DE LA MISSION ET D'ORDONNANCEMENT DES PRIMITIVES D'ACTIONS SOUS CONTRAINTES D'ANTERIORITE, DE RESSOURCES ET DE COUT MINIMUM. CE PROBLEME D'ORDONNANCEMENT A ETE RESOLU PAR DEUX METHODES ISSUES DU DOMAINE DE LA RECHERCHE OPERATIONNELLE QUI ONT ETE COMPAREES: LE RECUIT SIMULE ET LA PROGRAMMATION PAR CONTRAINTES (A L'AIDE DE L'OUTIL CHARME)

Conduite d'un robot mobile autonome à adaptation rapide aux modifications de trajets

Conduite d'un robot mobile autonome à adaptation rapide aux modifications de trajets PDF Author: Haman-Djalo
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Languages : fr
Pages : 350

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L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST LA CONDUITE D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME POUR UNE MISSION QUELCONQUE. SI NOUS CONSIDERONS QU'EN ROBOTIQUE FIXE UN CERTAIN NOMBRE DE DIFFICULTES SONT RESOLUES, CELLES DE LA ROBOTIQUE MOBILE RESTENT ENTIERES AU VU DE SES PREUVES. CES DIFFICULTES PROVIENNENT ESSENTIELLEMENT DU DEPLACEMENT (LIBRE) ET DE L'AUTONOMIE SOUHAITEE. EN DEHORS DE CES DEUX POINTS, NOUS RETOMBONS SOIT DANS LA ROBOTIQUE CLASSIQUE (FIXE), SOIT DANS LA ROBOTIQUE MOBILE FIGEE (FILOGUIDAGE). UN EFFORT A ETE MIS SUR LA CONCILIATION DE LA NOTION DE DEPLACEMENT PAR RAPPORT A DES REPERES DANS L'ENVIRONNEMENT (MOINS D'AUTONOMIE) ET CE QUI POURRAIT DEFINIR LE MIEUX LE DEGRE D'AUTONOMIE, PAR EXEMPLE LE DEPORT PAR RAPPORT A UNE TRAJECTOIRE DEFINIE (OBSTACLE INCONNU) A L'AIDE DES REPERES REPERTORIES. UN SUPERVISEUR COORDONNE UN CERTAIN NOMBRE DE MODULES A LA BONNE REALISATION DES MISSIONS: CONSTRUCTION D'ENVIRONNEMENTS, SPECIFICATION DE MISSIONS, RECHERCHE ET OPTIMISATION DE TRAJECTOIRES PAR LISSAGES CLOTHOIDAUX ET ENFIN LA GENERATION DE CODES POUR LA COMMANDE DU ROBOT. AFIN DE PALLIER A DES SITUATIONS IMPREVUES (OBSTACLES INCONNUS), UN MODULE DE RECHERCHE DYNAMIQUE DE TRAJECTOIRES EST INCORPORE. ELLE SE BASE SUR LA CONNAISSANCE DE L'ENVIRONNEMENT ET/OU LA DISPOSITION DES OBSTACLES FIXES

UNE STRUCTURE DE CONTROLE ORIENTEE MANUVRES POUR UN ROBOT MOBILE

UNE STRUCTURE DE CONTROLE ORIENTEE MANUVRES POUR UN ROBOT MOBILE PDF Author: NATHALIE.. PONS
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Languages : fr
Pages : 135

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CE TRAVAIL DE THESE TRAITE DE L'ELABORATION D'UNE STRUCTURE DE CONTROLE D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME. CETTE STRUCTURE ORIENTEE MANUVRE PERMET L'INTERFACAGE ENTRE UN SYSTEME HAUT NIVEAU DE PLANIFICATION ET D'OPTIMISATION DE MISSION ET UNE BIBLIOTHEQUE DE PRIMITIVES DE COMMANDE. LES PRINCIPAUX POINTS ABORDES DANS CE MEMOIRE ONT TRAIT D'UNE PART, A LA COMMANDE D'UN ROBOT MOBILE A ROUES. DEUX APPROCHES ONT ETE UTILISEES, LA COMMANDE FLOUE ET LA COMMANDE PAR RETOUR D'ETAT. CES DIFFERENTES COMMANDES REFERENCEES CAPTEURS PERMETTENT D'ADAPTER LE COMPORTEMENT DU ROBOT AUX TYPES DE NAVIGATION DESIRES POUR LA REALISATION D'UNE MISSION. UN AUTRE POINT ABORDE CONCERNE LA MODELISATION DU ROBOT ET DE SON ENVIRONNEMENT. CETTE MODELISATION PERMET DE DECRIRE DES APPLICATIONS ROBOTIQUES ET CONTIENT TOUTES LES INFORMATIONS NECESSAIRES A LA PLANIFICATION ET L'EXECUTION D'UNE MISSION. LA MODELISATION PROPOSEE, BASEE SUR DES CONCEPTS DE REPRESENTATION ORIENTEE OBJET, INTEGRE: ? LA REPRESENTATION DU ROBOT ET DE SES RESSOURCES ? LA REPRESENTATION DES ELEMENTS DE L'ENVIRONNEMENT ? LA REPRESENTATION, DANS UN MEME GRAPHE, DES POSSIBILITES DE NAVIGATIOIN ET D'ACTION DU ROBOT. ENFIN, LE DERNIER POINT A TRAIT A LA MISE EN PLACE D'UNE STRUCTURE DE CONTROLE. CETTE STRUCTURE ASSURE L'EXECUTION DES TACHES DE NAVIGATION ENVISAGEES POUR UNE MISSION, ET GERE L'OCCURRENCE D'EVENEMENTS ASYNCHRONES. CHACUN DE CES POINTS A FAIT L'OBJET D'UN TRAITEMENT EN SIMULATION ET EXPERIMENTAL

UNE METHODOLOGIE STATISTIQUE POUR L'EVALUATION DE ROBOTS MOBILES AUTONOMES

UNE METHODOLOGIE STATISTIQUE POUR L'EVALUATION DE ROBOTS MOBILES AUTONOMES PDF Author: LIONEL.. FABIANI
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Languages : fr
Pages : 110

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LES APPLICATIONS DE ROBOTS MOBILES LIEES AUX SITES NON COOPERATIFS ET HOSTILES TELS QUE L'INDUSTRIE NUCLEAIRE OU L'INVESTIGATION PLANETAIRE SONT NOMBREUSES ET PRESENTENT DES ENJEUX IMPORTANTS. POUR CES DIFFERENTS MODES D'EXPLOITATION, IL EST NECESSAIRE DE CONCEVOIR DES ROBOTS SPECIFIQUES CARACTERISES PAR LA REALISATION DE TACHES DANS DES ENVIRONNEMENTS PEU OU NON CONNUS. CETTE PROPRIETE INTRINSEQUE DU MODE APPLICATIF CHOISI RESTREINT LE CHOIX ET LES DIFFERENTES COMPOSANTES DU ROBOT. EN EFFET, IL EST NECESSAIRE DE DOTER CES ROBOTS MOBILES DE FONCTIONNALITES LEUR PERMETTANT DE S'ADAPTER AUX CONDITIONS EFFECTIVES DE LA TACHE EN TEMPS REEL. LE SYSTEME DOIT NECESSAIREMENT INCLURE DES CAPACITES DE PRISE DE DECISION AUTONOMES EN ADEQUATION AVEC LA DYNAMIQUE DE L'ENVIRONNEMENT. PAR CONSEQUENCE, LA SELECTION DU ROBOT ET DE SON ARCHITECTURE INFORMATIQUE NE PEUVENT PAS ETRE EFFECTUEES PAR HASARD : SEULE UNE ARCHITECTURE DE TYPE REACTIVE PEUT PROPOSER UNE SOLUTION AU PROBLEME POSE. L'OBJECTIF DE CE DOCUMENT EST DE PROPOSER UNE METHODE COMBINEE D'ANALYSE / SYNTHESE DE ROBOTS MOBILES AUTONOMES. CES DEUX SPECIFICITES PERMETTENT SOIT D'EVALUER OU DE CONCEVOIR, AU TRAVERS DE CHOIX MULTIPLES, UN SYSTEME AUTONOME LE PLUS ADAPTE AUX OBJECTIFS ET A L'ENVIRONNEMENT DE LA MISSION. LA METHODE CHOISIE S'ARTICULE AUTOUR DE SIMULATIONS STATISTIQUES DU FAIT DE LA COMPLEXITE DES EXPERIMENTATIONS A EFFECTUER AINSI QUE DE LA MECONNAISSANCE DE LA POSITION ET DE LA DENSITE DES OBSTACLES DANS L'ENVIRONNEMENT. CETTE METHODOLOGIE SE CONCENTRE DONC AUTOUR DE NOMBREUX TESTS QUI PERMETTENT, VIA DES MOYENNES ET DES TESTS DE VALIDITE, D'EVALUER LA PERFORMANCE ETABLIE PAR LE ROBOT POUR EFFECTUER UNE MISSION BASIQUE, ALLER D'UN POINT DE DEPART A UN POINT D'ARRIVEE. CETTE PARTICULARITE S'ACCOMPAGNE DE LA DEFINITION D'INDICES PERTINENTS MONO OU MULTI CRITERES LIES AU ROBOT, A LA MISSION OU A L'ENVIRONNEMENT. DE MEME QUE L'ANALYSE EST EFFECTUEE, UNE SYNTHESE PEUT ETRE ENTREPRISE A PARTIR DE CELLE-CI. SON OBJECTIF EST D'UTILISER L'OUTIL PRECEDEMMENT ETABLI TOUT EN PROPOSANT DES MODIFICATIONS INTERNES DES COMPOSANTES DU ROBOT MOBILE POUR EFFECTUER DE FACON OPTIMALE LA MISSION CHOISIE. DES METHODES D'OPTIMISATION SONT ALORS CHOISIES ET SIMULEES POUR MONTRER L'APPORT DE CETTE APPROCHE. DES EXPERIMENTATIONS SIMPLES SONT ALORS ENTREPRISES POUR PROUVER L'INTERET ET LE BIEN FONDE DE CETTE METHODE GENERALE. CELLES-CI, MEME PAR LEUR CARACTERE SIMPLISTE, SONT ALORS LE GARANT DE LA METHODE HORS-LIGNE POUR L'ANALYSE / SYNTHESE DE ROBOTS MOBILES AUTONOMES.

A Mission Planning System for Multiple Mobile Robots in Unknown, Unstructured, and Changing Environments

A Mission Planning System for Multiple Mobile Robots in Unknown, Unstructured, and Changing Environments PDF Author: Barry L. Brumitt
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Category : Autonomous robots
Languages : en
Pages : 126

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Abstract: "Research in autonomous mobile robots has reached a level of maturity where robotic systems can be expected to efficiently perform complex missions involving multiple agents in unstructured environments. Across a wide space of real-world tasks, particularly those which are expensive or risk-intensive, efficient teams of autonomous cooperative mobile robots could provide a valuable alternative to current solutions. Through the distribution of computation, perception, and action, a cooperative robot team is more capable than the sum of its parts, as this team exhibits increased reliability and the ability to complete physically distributed tasks. For multiple mobile robots to be effective in real-world applications, more than one robot must be able to safely share a potentially unknown workspace. Complicated missions with interdependencies between these robots must be feasible. Finally, robotic systems must accommodate an operational environment which is not necessarily static, certain, or known in advance. Many tasks which are likely candidates for robotic automation (such as hazardous waste site remediation, planetary exploration, materials handling and military reconnaissance), require a robot team to perform an essentially mobile mission which involves robots moving between significant locations. It is important that these missions be completed efficiently, appropriately minimizing the cost of the task. The similarities among these tasks indicate that a single general system could support coordinated mission execution for many scenarios. To this end, GRAMMPS (a General Robotic Autonomous Mobile Mission Planning System) has been developed. GRAMMPS supports the optimization of real-world missions involving multiple robots and multiple concurrent goals. The largest component of GRAMMPS is its central planner, which continuously optimizes the execution of a multi-robot mission as information about the world is acquired. GRAMMPS distributes its computation, gracefully degrades from optimal performance when presented with computationally intractable missions, and performs efficient replanning in an unknown, unstructured, and changing environment. This system has been demonstrated on two autonomous outdoor mobile robots and extensively validated in simulation."

Perception et programmation de mission pour un robot mobile autonome

Perception et programmation de mission pour un robot mobile autonome PDF Author: Olivier PERRIER
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Category :
Languages : fr
Pages : 60

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Design Methods for Cost-effective Teams of Mobile Robots in Uncertain Terrain

Design Methods for Cost-effective Teams of Mobile Robots in Uncertain Terrain PDF Author: Nathaniel Michaluk
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Category :
Languages : en
Pages : 86

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Conducting planetary exploration missions with mobile robots is expensive, with costs ranging from hundreds of millions to billions of dollars. Developing reliable robots to work remotely on rough, uncertain terrain is imperative for these missions. One potential tactic for improving the cost-effectiveness of these missions is to distribute the mass allowance for the mission over a team of smaller robots, rather than using a single robot. However, there is limited work on determining the size and design for a team of robots to provide the best overall performance when operating on hazardous terrain. This thesis develops a framework for designing mass-restricted, homogenous teams of mobile robots that will operate in a region with uncertain terrain conditions. The framework is built around three models: a four-wheeled robot model, a probabilistic model of terrain hazards, and a robot-terrain interaction model. The models are formulated into an optimization problem that can be used to determine the best design for a team of robots based on the team's combined equivalent straight-line velocity (CESLV), a novel measure of mission performance. CESLV is an effective measure of mission performance for both predetermined (static) mission plans and dynamic mission plans, where observations made by the robots can change the future mission tasks. A graphical user interface (GUI) is also presented which allows a designer to explore the design tradespace for the team of robots while considering important factors that are not captured by the models. In a case study of a Mars exploration mission, a team of robots provides superior performance to a single robot. A sensitivity analysis shows that the optimal size of the robot team is robust to inaccuracy in the terrain conditions. Additionally, the tradespace UI captures a trend in robot team design that would have otherwise gone unnoticed.

Stratégies de perception et de déplacement pour la navigation d'un robot mobile autonome en environnement naturel

Stratégies de perception et de déplacement pour la navigation d'un robot mobile autonome en environnement naturel PDF Author: Simon Lacroix
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Languages : fr
Pages : 0

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CETTE THESE PORTE SUR LA DETERMINATION AUTONOME DE STRATEGIES DE NAVIGATION POUR UN ROBOT MOBILE EVOLUANT DANS UN ENVIRONNEMENT EXTERIEUR INITIALEMENT INCONNU ET NON STRUCTURE. CES STRATEGIES CONCERNENT LE CHOIX DE BUTS INTERMEDIAIRES A RALLIER POUR ATTEINDRE UN BUT FINAL, D'UN MODE DE DEPLACEMENT A APPLIQUER, ET DE LA PROCHAINE TACHE DE PERCEPTION A EFFECTUER. LE MEMOIRE EST COMPOSE DE DEUX PARTIES: LA PREMIERE PRESENTE LES ALGORITHMES DEVELOPPES AFIN DE CONSTRUIRE UNE REPRESENTATION TOPOLOGIQUE DE L'ENVIRONNEMENT ADAPTEE A LA PRISE DES DIVERSES DECISIONS STRATEGIQUES, ET LA SECONDE CONCERNE LES PRISES DE DECISION PROPREMENT DITES. ETANT DONNEES LA COMPLEXITE ET LA DIVERSITE D'UN ENVIRONNEMENT EXTERIEUR NATUREL D'UNE PART, ET LES GRANDES INCERTITUDES QUE L'ON A SUR LES DONNEES FOURNIES PAR LES CAPTEURS D'AUTRE PART, NOUS AVONS FAVORISE POUR LA CONSTRUCTION DE LA REPRESENTATION TOPOLOGIQUE DE L'ENVIRONNEMENT UNE TECHNIQUE DE CLASSIFICATION PROBABILISTE. LES DONNEES TRIDIMENSIONNELLES (ISSUES D'UN TELEMETRE LASER OU D'UN SYSTEME DE STEREOVISION) SONT AINSI RAPIDEMENT ANALYSEES DE MANIERE A PRODUIRE UNE DESCRIPTION DE LA ZONE PERCUE EN TERMES DE REGIONS LIEES A LA NAVIGABILITE DU ROBOT. LES DONNEES ACQUISES DE DIFFERENTS POINTS DE VUE SONT FUSIONNEES EN UN MODELE GLOBAL, DANS LEQUEL FIGURENT LES INCERTITUDES RESULTANT DES CARACTERISTIQUES DU CAPTEUR, ET QUI EST STRUCTURE EN UN GRAPHE DE CONNEXITE DE REGIONS. C'EST SUR LA BASE DE CE MODELE GLOBAL, DES MODELES DES CAPACITES DE DEPLACEMENT ET DE PERCEPTION DU ROBOT, ET DE LA DEFINITION DE LA MISSION A REALISER (CRITERES PORTANT SUR LE TEMPS ET L'ENERGIE A MINIMISER), QUE SONT EFFECTUES LES CHOIX STRATEGIQUES. UNE ANALYSE DU PROBLEME MONTRE QUE SA DIFFICULTE PROVIENT ESSENTIELLEMENT DE SA COMPLEXITE ALGORITHMIQUE ET DU CARACTERE INCERTAIN DES MODELES DE L'ENVIRONNEMENT ET DES CAPTEURS. UNE APPROCHE REALISTE EST PRESENTEE: ELLE CONSISTE A DETERMINER LE CHEMIN AU SEIN DU GRAPHE MINIMISANT UN COUT, LEQUEL PREND EN COMPTE, OUTRE LES DIFFERENTS CRITERES A MINIMISER, LES INCERTITUDES LIEES AU MODELE DE L'ENVIRONNEMENT. DES RESULTATS OBTENUS LORS D'EXPERIMENTATIONS SUR UN ROBOT MOBILE REEL SONT PRESENTES ET ANALYSES TOUT AU LONG DU MEMOIRE.

Navigation sous contraintes

Navigation sous contraintes PDF Author: Olivier Causse
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Languages : fr
Pages : 114

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Le travail présenté dans ce mémoire propose une contribution à la planification et au contrôle d'exécution de missions pour un robot mobile autonome, en environnement structuré, dynamique et partiellement connu: il porte sur l'étude et la réalisation d'un système de supervision pour robot mobile. Ce superviseur, qui se trouve au sommet d'une hiérarchie de processus de perception et de commande du robot, a pour rôle de planifier la mission spécifiée par un opérateur et d'en contrôler l'exécution tout en assurant le dialogue entre l'opérateur et le robot. Nous proposons d'abord un langage permettant, à un opérateur non informaticien, de spécifier des missions avec des contraintes pouvant porter soit sur la mission elle même (coûts en durée, énergie, risque, distance, localisation) soit sur l'environnement (accessibilité variable dans le temps, possibilités de recharge ou de relocalisation). La planification s'énonce alors comme un problème de recherche d'un chemin optimal contraint dans un graphe. Pour la résolution de ce problème nous introduisons la notion de chemin efficace appliquée à un nouvel algorithme de recherche heuristique pour résoudre le problème des contraintes multiples. La détermination des chemins efficaces repose sur une représentation d'état adaptée aux contraintes sur l'environnement. Les caractéristiques de complexité de cet algorithme de planification sont comparées à celles de l'algorithme A*. L'exécution de la mission doit assurer l'activation et la supervision des processus chargés d'accomplir les tâches planifiées. L'architecture de contrôle du robot défini une décomposition hiérarchique du contrôle entre le niveau réactif qui réalise les actions et le superviseur qui évalue si le comportement produit satisfait les contraintes. L'évaluation mise en œuvre permet une réponse échelonnée au problème d'échec d'exécution. L'organisation du superviseur en modules asynchrones tient compte de la non prédictibilité des temps de planification, de sorte que le suivi d'exécution et la recherche de plans alternatifs s'exécutent sans pénaliser la réactivité du système. L'ensemble de ces problèmes nous a amené à réaliser d'une part, une interface homme-machine évoluée et d'autre part, un système de supervision en OPS5. Le fonctionnement cyclique, en chaînage avant, de ce système de production assure une bonne réactivité pour le contrôle des processus temps-réel et pour le dialogue avec un opérateur

International Workshop Expert Systems & Their Applications

International Workshop Expert Systems & Their Applications PDF Author:
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Category : Expert systems (Computer science)
Languages : en
Pages : 438

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