Thèse soutenue

Une architecture pour la téléprogrammation au niveau tâche d'un robot mobile autonome

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Auteur / Autrice : Bernard Degallaix
Direction : Roland Prajoux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Robotique
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

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La robotique d'intervention met en œuvre un système effectuant des tâches non répétitives dans un environnement non structuré. Le robot doit nécessairement avoir une faculté d'adaptation permanente à son environnement qui est généralement prise en compte par un opérateur humain (cas de la téléopération classique) qui contrôle directement le robot au niveau des asservissements. Toutefois, dans le cas des applications sur sites distants (sous-marin, planétaire), les contraintes de délais et de débits de transmission sont telles qu'il est impossible de faire intervenir la station au sol (et l'opérateur humain) dans les boucles d'asservissement ou de contrôle. Ces facteurs nous ont conduit à proposer une architecture fonctionnelle générale de téléprogrammation et la télésupervision au niveau tâche, qui met en œuvre des processus décisionnels à plusieurs niveaux : 1) au niveau de la préparation de la mission à accomplir en générant un plan de tâches de niveau d'abstraction élevé intégrant l'aspect temporel, 2) au niveau de l'affinement du plan de tâches en l'interprétant en interaction directe avec l'environnement du robot et ses capacités, 3) au niveau de l'exécution en gérant l'ensemble des processus en cours sur le système robotique. Nous en décrivons les principes et nous les illustrons par une instanciation au cas de Nadia (navette de diagraphie développée par Ifremer), du robot d'exploration planétaire VAP (CNES), du robot d'intervention AMR (Eureka). Le système comprend une station d'opération en liaison avec un système de contrôle embarqué. La station d'opération intègre un module de planification temporelle de mission. Le système de contrôle embarque du robot comprend l'interprétation de mission, l'affinement et le contrôle d'exécution de tâches. Nous en avons réalisé une implantation complète sur la base d'un système expérimental disponible au LAAS. Cette implantation est validée par une démonstration sur le robot mobile Hilare avec un scenario inspiré des applications citées. Ce travail a été effectué principalement dans le cadre d'une collaboration scientifique entre l'Ifremer et le CNRS