Localisation Absolue Et Dynamique D Un Robot Mobile Dans Un Univers A Deux Dimensions

Localisation absolue et dynamique d'un robot mobile dans un univers à deux dimensions

Localisation absolue d'un robot mobile dans un univers 3D par un système multibalisés

APRES AVOIR PRESENTE LES DIFFERENTES METHODES ET TECHNIQUES DE LOCALISATION D'UN MOBILE, NOUS AVONS DEVELOPPE LA SOLUTION RETENUE QUI EST UNE LOCALISATION ABSOLUE PAR TELEMETRIE ULTRASONORE. LE CAS GENERAL 3D EST TRAITE APRES AVOIR ETUDIE DEUX CAS PLUS SIMPLES A 2D. POUR CHACUN DES CAS TRAITES, LES EQUATIONS QUI DETERMINENT LES COORDONNEES DU MOBILE EN FONCTION DES DISTANCES MESUREES SONT DONNEES. UN CALCUL D'INCERTITUDE ET UNE SIMULATION SUR ORDINATEUR ONT PERMIS D'EVALUER LA PRECISION OBTENUE SUR LA POSITION DU MOBILE POUR CHAQUE COORDONNEE DANS LE REPERE CHOISI COMME REFERENCE. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES AFIN D'AMELIORER LA PRECISION DANS CERTAINS CAS. LA DISPOSITION DES BALISES EST DISCUTEE AFIN DE COUVRIR TOUTE LA ZONE D'INTERVENTION DU VEHICULE. UN SYSTEME OMNIDIRECTIONNEL COMPLET DE MESURE DE DISTANCE PAR ULTRASON A ETE DEVELOPPE. LA PORTEE OBTENUE EST DE 15 METRES AVEC UNE PRECISION DE MESURE INFERIEURE A 5 CM. APRES AVOIR EFFECTUE DES EXPERIENCES DE TRANSMISSION. LES ERREURS ONT ETE DETECTEES ET LE TAUX RESIDUEL DE NON RECONNAISSANCE EST DE 1 BALISE POUR 100000 INTERROGEES

Contribution à l'observation et à la localisation dynamique pour la commande en robotique mobile

Ce mémoire présente la contribution à l'observation et à la localisation dynamique pour la conception d'un système de commande robuste en robotique mobile en tenant compte des hypothèses d'observabilité du système étudiée. Après une étude générale des propriétés structurelles, de modélisation cinématique des robots mobiles et des problèmes de commande en tenant compte es contraintes non holonomes, nous établissons le lien entre le robot mobile et son environnement. Ce lieu est déterminé par l'obtention du modèle d'environnement. Pour cela, nous proposons une méthode basée sur la représentation et la modélisation géométrique d'environnement. La représentation est assurée par l'identification des plans, des coins et des arrêtes par le traitement des signaux émis et reçu. Ce modèle d'environnement est obtenu dans le repère mobile du robot et du capteur et par transformation dans le repère absolu. Après les rappels sur les problèmes d'observabilité non linéaire et un état de l'art des estimateurs non linéaires, nous étudions l'observabilité du modèle à partir duquel nous choisissons la méthode de localisation. Nous distinguons deux types de localisations : relative et absolue. Pour la première, nous décrivons la méthode à l'estime et nous proposons une méthode d'amélioration basée sur l'observateur linéaire et un changement de coordonnées analytiques. Ensuite, nous proposons une méthode stochastique qui dérive du filtre de Kalman étendu. Pour la deuxième, nous proposons deux méthodes ; la première est basée sur un transformateur des coordonnées et un observateur bilinéaire et la deuxième dérive du filtre de Kalman étendu. Afin d'avoir une méthode de localisation plus robuste et faiblement liée à l'environnement, nous proposons quelques méthodes basées sur la fusion de la localisation locale et absolue. Nous distinguons deux méthodes de fusion. La première consiste à fusionner d'une façon faiblement couplée la localisation relative et absolue. Pour cela nous distinguons deux cas : la correction de la localisation relative par la localisation absolue et inversement. La deuxième est fortement couplée et repose sur le mécanisme de linéarisation correspondant à un filtre de Kalman étendu. Une méthode non linéaire est proposée pour stabiliser le système vers une trajectoire de référence non stationnaire. Après une étude des problèmes de robustesse des lois de commande, nos testons quelques commandes en boucle fermée et celle proposée en utilisant les localisateurs dans la boucle de commande. Le domaine de confiance de la stabilité des commandes dépend de la précision de la localisation. En effet, nous proposons un système de commande robuste basé sur l'utilisation d'une méthode de localisation précise pour maximiser le domaine de confiance. La validation de ces travaux est réalisée par le robot mobile Khepera et le système d'observation (sonar) de l'I.M.R.A. Europe. De plus, nous proposons un simulateur 2D qui intègre ces résultats sous forme de modules découplés du point de vue observation, localisation et commande.