Synchronisme et asynchronisme dans la programmation des systèmes robotiques : apport du langage Esterel et de concepts objets

par Ève Coste-Manière

Thèse de doctorat en Informatique Temps réel, robotique, automatique

Sous la direction de Frédéric Boussinot.

Soutenue en 1991

à Paris, ENMP .


  • Résumé

    Les applications robotiques rencontrées dans le domaine manufacturier, en robotique d'intervention ou encore en Téléopération Assistée par Ordinateur, mettent en œuvre des systèmes complexes composés de dispositifs physiques connectés (capteurs, manipulateurs,. . . ). Pour permettre la réalisation d'applications variées, le système robotique doit exécuter un ensemble d'actions dont l'évolution est guidée par des stimuli. La programmation de ces systèmes implique la mise en œuvre de commandes performantes au sein du contrôleur et nécessite également l'intégration correcte et faible d'informations liées à l'évolution de l'environnement et du système lui-même. Nous proposons dans ce mémoire une méthode de programmation de haut niveau des systèmes robotiques dans le cadre du développement d'un contrôleur ouvert pour la robotique. Cette approche est fondée sur deux concepts essentiels: la notion de fonction de tâche dont le rôle est d'exprimer les objectifs de commande et la programmation synchrone des systèmes réactifs (utilisation du langage ESTEREL) pour modéliser les aspects comportementaux de l'application et de ses actions élémentaires. Les différents composants algorithmiques utilisés dans la synthèse des lois de commande sont structurés sous forme de modèles objets. L'un d'entre eux, la tâche robot, définit par un objectif de commande, est un système réactif particulier. L'utilisation du langage synchrone ESTEREL permet de spécifier son comportement. La tâche robot est l'objet clé de notre approche: il s'agit d'un objet doté d'un comportement. L'enchaînement logique et temporel des tâches robots conduisant à l'élaboration d'une application robotique est décrit à l'aide d'un langage de programmation d'application dont les primitives sont traduites en ESTEREL. Les comportements locaux et globaux sont alors fusionnés, de façon cohérente, en un automate global. L'utilisateur bénéficie ainsi de tous les avantages de l'approche synchrone (environnement et validation) sans avoir à écrire le code ESTEREL correspondant. Il est nécessaire d'assurer une interface correcte entre l'automate synchrone de contrôle de l'application et l'environnement d'exécution des tâches asynchrones: pour cela, une «machine d'exécution» d'ESTEREL particulière a été réalisée à l'aide du logiciel de CAO-3D RHOMEO. Plusieurs exemples d'application empruntés au domaine manufacturier sont traités.

  • Titre traduit

    Synchronism and asynchronism in robotics programming : a contribution of the Esterel language and of the object concepts


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Informations

  • Détails : 1 vol. (X-247 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [175]-184 (122 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Savoie Mont Blanc. Bibliothèque du Laboratoire d'informatique, Systèmes, Traitement de l'information et de la connaissance (LISTIC).
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  • Cote : T P1991/273
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  • Cote : EM AI CI200-543
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