Système de déploiement d'un robot mobile autonome basé sur des balises

Beacon-based deployement system for an autonomous mobile robot

• Auteur / Autrice : Lionel Génevé
• Direction : Edouard Laroche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, image, automatique et robotique (SIAR)
• Date : Soutenance le 25/09/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Bayle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gaëtan Garcia, Olivier Kermorgant
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Jaulin, Philippe Bonnifait

Mots clés

Mots clés contrôlés

SLAM (langage de programmation)

Systèmes d'identification par radiofréquence

Apprentissage automatique

Réseaux de capteurs (technologie)

Robots mobiles

Mots clés libres

Robotique mobile

Localisation

SLAM

Placement optimal de capteurs

Balises radiofréquence

Mesures de distance

Mobile robotics

Localization

SLAM

Optimal sensor placement

Radiofrequency beacons

Range-only measurements

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet visant à développer un robot mobile autonome capable de réaliser des tâches spécifiques dans une zone préalablement définie par l’utilisateur. Afin de faciliter la mise en œuvre du système, des balises radiofréquences fournissant des mesures de distance par rapport au robot sont disposées au préalable autour du terrain. Le déploiement du robot s’effectue en deux phases, une première d’apprentissage du terrain, puis une seconde, où le robot effectue ses tâches de façon autonome. Ces deux étapes nécessitent de résoudre les problèmes de localisation et de localisation et cartographie simultanées pour lesquels différentes solutions sont proposées et testées en simulation et sur des jeux de données réelles. De plus, afin de faciliter l’installation et d’améliorer les performances du système, un algorithme de placement des balises est présenté puis testé en simulation afin de valider notamment l’amélioration des performances de localisation.

This thesis is part of a project which aims at developing an autonomous mobile robot able to perform specific tasks in a preset area. To ease the setup of the system, radio-frequency beacons providing range measurements with respect to the robot are set up beforehand on the borders of the robot’s workspace. The system deployment consists in two steps, one for learning the environment, then a second, where the robot executes its tasks autonomously. These two steps require to solve the localization and simultaneous localization and mapping problems for which several solutions are proposed and tested in simulation and on real datasets. Moreover, to ease the setup and improve the system performances, a beacon placement algorithm is presented and tested in simulation in order to validate in particular the improvement of the localization performances.