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Thèse soutenue

Architecture hybride pour la planification d'actions et de déplacements

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Auteur / Autrice : Julien Guitton
Direction : Raja Chatila, Jean-Loup Farges
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Systèmes embarqués
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Toulouse, ISAE

Résumé

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L'autonomie d'un robot mobile se caractérise par sa capacité à agir et à se déplacer dans l'environnement sans intervention humaine. La planification de mission fait intervenir un raisonnement symbolique pour le choix des actions permettant d'accomplir la mission et un raisonnement géométrique pour le calcul des déplacements du robot afin de réaliser ces actions. Dans un premier temps, nous comparons différentes approches permettant de coupler un planificateur de tâches et un planificateur de mouvements. Puis nous proposons une architecture de planification hybride mettant en œuvre un planificateur de tâches et un planificateur de mouvements dont les exécutions sont entrelacées. Nous avons été amenés à étendre le concept d'opérateur de planification afin de permettre l'expression et la prise en compte de préconditions géométriques ainsi que d'effets géométriques. Ces préconditions, définissant géométriquement la manière de réaliser les actions, sont envoyées au module de raisonnement géométrique sous la forme de requêtes de planification. Un chemin est ensuite calculé entre la configuration actuelle du robot et la configuration solution à l'aide d'un algorithme de planification de mouvement appelé Cell-RRT. Cet algorithme est un algorithme probabiliste incrémental qui s'appuie sur le principe de l'algorithme RRT. Il est couplé avec une phase de réduction de l'espace de recherche. Les échanges font également appel à la notion de conseil afin de permettre le guidage de la construction du plan par des heuristiques géométriques et de permettre des phases d'optimisation du plan. Cette architecture hybride est finalement testée sur des scénarios de mission pour un robot mobile.