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Thèse soutenue

Architecture de contrôle pour robot mobile en environnement intérieur structuré

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Auteur / Autrice : Olivier Aycard
Direction : Jean-Paul Haton
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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Un robot mobile évoluant dans un environnement dynamique est muni de capteurs afin de percevoir son environnement. Les données brutes issues de ces capteurs ne sont pas exploitables directement. Elles doivent être interprétées de manière adéquate pour être utilisables. Cette interprétation joue un rôle crucial, puisqu'elle permet au robot de maintenir un modèle de son environnement. Plutôt que de construire et mettre à jour un modèle complet de l'environnement, nous nous sommes intéressés dans ce mémoire à apprendre et à reconnaitre les balises naturelles d'un environnement intérieur structuré que sont par exemple les portes ouvertes ou les intersections en utilisant des modèles de Markov cachés. Ces balises sont suffisantes pour la réalisation des fonctionnalités dans lesquelles un modèle de l'environnement est nécessaire. Elles constituent des points de repères de l'environnement utilisables pour la localisation. Elles déterminent l'état de l'environnement, et servent donc à un robot mobile en train de se déplacer à choisir la meilleure action à exécuter pour atteindre son but. Notre approche a été validée par la réalisation d'un module de localisation qui en fonction de la position du robot par rapport aux balises de l'environnement détermine sa position dans l'environnement et la réalisation d'un module de contrôle d'exécutions d'actions qui en fonction de l'état des balises de l'environnement choisit la meilleure action à exécuter. Ces deux modules ont été intégrés dans une architecture de contrôle que nous avons développée. Cette architecture comporte deux niveaux (un niveau pour la planification des missions et l'autre pour leur exécution). Notre mémoire se décompose en deux parties : - la première partie traite de la conception et de la réalisation de notre architecture de contrôle. - la deuxième partie décrit notre approche et son utilisation pour réaliser un module de localisation et un module de contrôle d'exécution. Notre approche a été validée sur un robot mobile Nomad200, et de nombreuses illustrations de nos travaux se trouvent dans le mémoire.