Une Architecture De Controle Et De Commande Pour La Conduite D Un Robot Mobile Autonome
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UNE ARCHITECTURE DE CONTROLE ET DE COMMANDE POUR LA CONDUITE D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME
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.
Contrôle d'exécution des mouvements d'un robot mobile
Author: Mouna Hassoun (auteur en informatique).)
language: fr
Publisher:
Release Date: 1994
Cette thèse présente une étude du problème du contrôle d'exécution des mouvements d'un robot mobile autonome. D'une manière générale, un système décisionnel autonome est constitué de trois fonctions : la perception, la décision et l'action. La perception construit un modèle de l'environnement du robot. La décision utilise ce modèle pour générer un plan nominal et le traduire en une suite de consignes de mouvement. L'action transforme enfin ces consignes en commandes adéquates pour les effecteurs du robot. L'environnement du robot considéré est dynamique, les consignes de mouvement doivent alors assurer une réactivité du robot face aux événements imprévus qui peuvent survenir pendant l'exécution du plan nominal, nous parlons alors du contrôle d'exécution et c'est le point sur lequel nous avons concentré notre étude. Dans le cas d'un robot mobile de type voiture se déplaçant dans un réseau routier, nous avons mis au point un contrôleur d'exécution qui assure les tâches suivantes : analyse de la situation courante, adaptation du plan nominal (utilisation d'une base de règles), et génération périodique des consignes de mouvement nécessaires a` l'exécution du plan nominal adapté (utilisation de techniques de champs de potentiels). Ce contrôleur d'exécution a été d'abord intégré au sein d'une architecture de contrôle assurant l'autonomie des mouvements du robot. Nous avons ensuite adapté les techniques présentées pour une application réelle d'assistance a` la conduite automobile (démonstrateur français ProLab II, Action Pro-Art du projet Européen Eureka PROMETHEUS). Une validation expérimentale du démonstrateur a été réalisée avec succès en octobre 1994 sur une voiture Peugeot 605 (manifestation européenne Prometheus Board Members Meeting'94)
Contrôle d'exécution des mouvements d'un robot mobile
Cette thèse présente une étude du problème du contrôle d'exécution des mouvements d'un robot mobile autonome. D'une manière générale, un système décisionnel autonome est constitué de trois fonctions : la perception, la décision et l'action. La perception construit un modèle de l'environnement du robot. La décision utilise ce modèle pour générer un plan nominal et le traduire en une suite de consignes de mouvement. L'action transforme enfin ces consignes en commandes adéquates pour les effecteurs du robot. L'environnement du robot considéré est dynamique, les consignes de mouvement doivent alors assurer une réactivité du robot face aux événements imprévus qui peuvent survenir pendant l'exécution du plan nominal, nous parlons alors du contrôle d'exécution et c'est le point sur lequel nous avons concentré notre étude. Dans le cas d'un robot mobile de type voiture se déplaçant dans un réseau routier, nous avons mis au point un contrôleur d'exécution qui assure les tâches suivantes : analyse de la situation courante, adaptation du plan nominal (utilisation d'une base de règles), et génération périodique des consignes de mouvement nécessaires a` l'exécution du plan nominal adapté (utilisation de techniques de champs de potentiels). Ce contrôleur d'exécution a été d'abord intégré au sein d'une architecture de contrôle assurant l'autonomie des mouvements du robot. Nous avons ensuite adapté les techniques présentées pour une application réelle d'assistance a` la conduite automobile (démonstrateur français ProLab II, Action Pro-Art du projet Européen Eureka PROMETHEUS). Une validation expérimentale du démonstrateur a été réalisée avec succès en octobre 1994 sur une voiture Peugeot 605 (manifestation européenne Prometheus Board Members Meeting'94).