Une architecture de controle et de commande pour la conduite d'un robot mobile autonome : architecture de commandes orientees comportements - coc

A control / command architecture to implement an autonomous mobile robot architecture : boc - behaviour oriented commands

• Auteur / Autrice : Jose Cuervo
• Direction : Michel Israël
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Evry-Val d'Essonne

Résumé

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.