Planification de Mouvements en Ligne et Distribuée de Systèmes Multi-Robots Mobiles

Online Distributed Motion Planning for Mobile Multi-robot Systems

• Auteur / Autrice : José Mendes Filho
• Direction : David Filliat, Eric Lucet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, Images, Automatique et Robotique
• Date : Soutenance le 19/12/2019
• Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École nationale supérieure de techniques avancées (Palaiseau). Unité d'Informatique et d'Ingénierie des Systèmes
• Jury : Président / Présidente : Roland Lenain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Micaelli
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdel-Illah Mouaddib, Anne-Marie Spalanzani

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optimisation mathématique

Commande non linéaire

Commande prédictive

Robots mobiles

Robots -- Mouvements

Mots clés libres

Planification des mouvements

Automatique

Système Multi-Robots

Optimisation

Approche type Fenêtre Glissante

Motion planning

Automatic control

Multi-Robot System

Mathematical Programming

Receding Horizon Approach

Résumé

Les objectifs principaux de la thèse sont les suivants : - Concevoir un système multi-robots mobiles autonomes capable d'exécuter des tâches complexes dans un environnement dynamique, partialement connu ; - Assurer la sécurité des biens et une interaction homme-robot approprié dans un environnement de travail partagé. Pour ce faire on propose une solution en 3 couches intégrées listées ci-dessous : - Une commande - Une planification de mouvements - Une planification de tâches Le développement de chaque partie de la solution est validé en simulation suivi par une validation par des essaies réels avec des plateformes mobiles (e.g. TurtleBots). Les résultats seront analysés à l’égard des besoins dérivées des objectives présentés au début.

Two main objectives for this thesis can be identified: - Develop a multi-robot system composed by autonomous mobile robots capable of performing complex tasks in a dynamic, partially known environment; - Ensure the safety of goods and a proper interaction human-robot in their shared work environment. To that purpose a 3 layer solution is proposed containing : - Control law - Motion planner - Task planner Each layer is validated firstly in simulation and secondly in a real experiment using mobile platforms such as TurtleBots. The found results will be analysed with respect to requirements derived from the objectives stated at the beginning.