Architecture de la commande d'un robot mobile basée sur un système expert et un exécutif multitâche temps réel PDF Download
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Book Description
L'OBJET DE CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE ET LA MISE EN UVRE D'UNE COMMANDE HIERARCHISEE DE ROBOT MOBILE AUTONOME QUI DOIT EVOLUER DANS UN ENVIRONNEMENT QUASI STATIQUE. IL S'AGIT D'UNE ARCHITECTURE DE COMMANDE A TROIS NIVEAUX, SOIT: PLANIFICATEUR, NAVIGATEUR, PILOTE. LE ROLE DU PLANIFICATEUR CONSISTE A PARTIR D'UNE CARTOGRAPHIE DE L'ENVIRONNEMENT, DE DEFINIR TOUS LES CHEMINS POSSIBLES POUR SE RENDRE D'UN POINT DE DEPART A UN POINT OBJECTIF. L'ALGORITHME UTILISE EST BASE SUR LE CONCEPT DU VECTEUR DE TRAVERSABILITE AVEC DES OBSTACLES DE FORME CONCAVE, EN MODE STATIQUE. AINSI, LE NIVEAU PLANIFICATEUR OPERE EN MODE HORS LIGNE. LE ROLE DU NAVIGATEUR CONSISTE, D'UNE PART, A PARTIR DES INFORMATIONS FOURNIES PAR LE PLANIFICATEUR, A DEFINIR UNE TRAJECTOIRE OPTIMALE SANS CONTRAINTES, D'AUTRE PART A ELABORER UNE TRAJECTOIRE DE CONTOURNEMENT EN CAS D'OBSTACLE IMPREVU SUR LA TRAJECTOIRE PRE-DEFINIE. AINSI, LE NAVIGATEUR OPERE EN TEMPS REEL ET EN MODE MULTITACHES. LE NIVEAU PILOTE GERE LES CAPTEURS (ODOMETRIE, TELEMETRIE...) AINSI QUE LES ASSERVISSEMENTS DES ACTIONNEURS DU ROBOT. CES FONCTIONNALITES EN TACHES SONT DECOUPLEES DE CELLES QUI SONT REALISEES PAR LE PROCESSEUR CENTRAL. LA CONCEPTION DES TROIS NIVEAUX HIERARCHIQUES EST BASEE SUR L'UTILISATION D'OUTILS LOGICIELS SPECIFIQUES, SOIT: UN EXECUTIF MULTITACHES TEMPS REEL ET UN SYSTEME EXPERT. CES OUTILS CONFERENT A LA COMMANDE LES AVANTAGES ET CARACTERISTIQUES SUIVANTES: MODULARITE, OUVERTURE, RECONFIGURABILITE, INTELLIGENCE, TEMPS REEL
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L'OBJET DE CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE ET LA MISE EN UVRE D'UNE COMMANDE HIERARCHISEE DE ROBOT MOBILE AUTONOME QUI DOIT EVOLUER DANS UN ENVIRONNEMENT QUASI STATIQUE. IL S'AGIT D'UNE ARCHITECTURE DE COMMANDE A TROIS NIVEAUX, SOIT: PLANIFICATEUR, NAVIGATEUR, PILOTE. LE ROLE DU PLANIFICATEUR CONSISTE A PARTIR D'UNE CARTOGRAPHIE DE L'ENVIRONNEMENT, DE DEFINIR TOUS LES CHEMINS POSSIBLES POUR SE RENDRE D'UN POINT DE DEPART A UN POINT OBJECTIF. L'ALGORITHME UTILISE EST BASE SUR LE CONCEPT DU VECTEUR DE TRAVERSABILITE AVEC DES OBSTACLES DE FORME CONCAVE, EN MODE STATIQUE. AINSI, LE NIVEAU PLANIFICATEUR OPERE EN MODE HORS LIGNE. LE ROLE DU NAVIGATEUR CONSISTE, D'UNE PART, A PARTIR DES INFORMATIONS FOURNIES PAR LE PLANIFICATEUR, A DEFINIR UNE TRAJECTOIRE OPTIMALE SANS CONTRAINTES, D'AUTRE PART A ELABORER UNE TRAJECTOIRE DE CONTOURNEMENT EN CAS D'OBSTACLE IMPREVU SUR LA TRAJECTOIRE PRE-DEFINIE. AINSI, LE NAVIGATEUR OPERE EN TEMPS REEL ET EN MODE MULTITACHES. LE NIVEAU PILOTE GERE LES CAPTEURS (ODOMETRIE, TELEMETRIE...) AINSI QUE LES ASSERVISSEMENTS DES ACTIONNEURS DU ROBOT. CES FONCTIONNALITES EN TACHES SONT DECOUPLEES DE CELLES QUI SONT REALISEES PAR LE PROCESSEUR CENTRAL. LA CONCEPTION DES TROIS NIVEAUX HIERARCHIQUES EST BASEE SUR L'UTILISATION D'OUTILS LOGICIELS SPECIFIQUES, SOIT: UN EXECUTIF MULTITACHES TEMPS REEL ET UN SYSTEME EXPERT. CES OUTILS CONFERENT A LA COMMANDE LES AVANTAGES ET CARACTERISTIQUES SUIVANTES: MODULARITE, OUVERTURE, RECONFIGURABILITE, INTELLIGENCE, TEMPS REEL
Author: Alain Croisier Publisher: ISBN: Category : Computers Languages : en Pages : 562
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Proceedings of the 7th Annual European Computer Conference (CompEuro 93), held in Paris, May 1993. The papers are organized into four tracks, each track being divided into several homogeneous sessions: automated manufacturing systems (modeling, maintenance, production system design and control, planning and scheduling); CAD/CAM (automated process planning, CAD, simulation and structured documentation, object oriented approach); machine control (inspection and vision systems, robot and process controllers, design of control systems, real time, motion planning and process control); and integration (flexible manufacturing systems, manufacturing database, information system and EDI, industrial networks). No index. Annotation copyright by Book News, Inc., Portland, OR.
Author: Jose Cuervo Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 125
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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.
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DE LA CONCEPTION, DE LA REALISATION, DE LA MODELISATION ET DE LA COMMANDE D'UN ROBOT MOBILE A ROUES AUTONOME MODULAIRE. APRES AVOIR EFFECTUE QUELQUES RAPPELS SUR LES DIFFICULTES RENCONTREES LORS DE L'ETUDE DE CE TYPE DE STRUCTURE, SONT PRESENTES ENTRE AUTRES LES AVANTAGES ET LES INCONVENIENTS D'UNE MODELISATION DYNAMIQUE. D'AUTRE PART LE TYPE DE SUIVI DE TRAJECTOIRE A REALISER EST EXPLICITE ET LES COMMANDES PERMETTANT DE SUIVRE CES TRAJECTOIRES Y SONT EGALEMENT EXPOSEES. L'ELABORATION DU MODELE DYNAMIQUE DU ROBOT MOBILE ROMAIN (ROBOT MOBILE AUTONOME INSTRUMENTE) EST PRESENTEE EN EXPRIMANT LE CHOIX DU FORMALISME RETENU. L'ETUDE PORTE SUR DEUX LOIS DE COMMANDES DYNAMIQUES POUR CE VEHICULE. LA PREMIERE CONSISTE EN UNE COMMANDE PAR RETOUR D'ETAT LINEARISANT, LA SECONDE EN UNE COMMANDE PAR MODE GLISSANT. CES DEUX LOIS DE COMMANDES FONT L'OBJET DE SIMULATIONS SUR DES TRAJECTOIRES SIGNIFICATIVES. LES RESULTATS OBTENUS SONT DONNES ET ANALYSES. LA ROBUSTESSE DE CES LOIS DEVANT L'IMPRECISION DU MODELE EST PRESENTEE. APRES AVOIR DECRIT LES DIFFERENTES PHASES DE CONCEPTION DU ROBOT MOBILE ROMAIN, LES ASPECTS MECANIQUE, ELECTRONIQUE ET INFORMATIQUE SONT ABORDES EN TRAITANT NOTAMMENT DES DIFFERENTES TOPOLOGIES INFORMATIQUES MATERIELLES. LES CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DE CE ROBOT SONT : UNE VITESSE DE 3 M/S, UNE DIRECTION ACTIVE, UNE ARCHITECTURE INFORMATIQUE OUVERTE BASEE SUR LE BUS CAN (CONTROL AREA NETWORK), UN SYSTEME TEMPS REEL OS9000. PLUSIEURS EXPERIMENTATIONS SONT EFFECTUEES AFIN DE VALIDER LES ETUDES THEORIQUES ELABOREES PRECEDEMMENT ET CONFIRMER LE BIEN FONDE DE LA CONCEPTION. LES TRAJECTOIRES DEJA SIMULEES SONT REPRISES ET PERMETTENT D'ENTERINER PRATIQUEMENT LES LOIS DE COMMANDES DYNAMIQUES. DES CONCLUSIONS ET DES SUITES A CE TRAVAIL SONT ENVISAGEES A LA FIN DU MEMOIRE.
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Le développement croissant du trafic routier, le besoin de confort et d'information des conducteurs et l'exigence générale d'une plus grande sécurité sont actuellement le grand souci des laboratoires de recherches et constructeurs automobiles des pays industrialisés. Le projet européen PROMETHEUS a pour objectif d'améliorer la sécurité de la circulation routière de 30% et l'efficacité de 20%. Dans le cadre de ce projet, une application de système d'aide au copilotage a été réalisée avec la mise au point d'un système de contrôle d'exécution des manoeuvres et de surveillance des environnements. Des outils à base de techniques d'intelligence artificielle et d'automatique ont été développés pour la réalisation d'un tel système. La démarche suivie est de spécifier une architecture de contrôle pour diminuer le temps de réponse du système et pour structurer les tâches de façon modulaire. Les modules de décision et de contrôle ont été développés à l'aide d'un système expert temps réel SUPER-TR. Une phase de simulation a permis de tester la rapidité et d'évaluer la base de connaissances du système. La mise à jour des stratégies et des modèles utilisés dans le copilotage est également effectuée au cours de cette phase.
Author: Nicolas Delpech Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 197
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Le travail que nous proposons porte sur l'introduction des concepts objet dans le développement des architectures de contrôle/commande de robots. Dans une première partie, nous passons en revue certaines approches structurelles caractéristqiues d'architectures de commande. Nous étudions également certaines solutions au problème de l'intégration du modèle objet dans les systèmes de commande temps-réel. Ensuite, nous proposons un environnement de programmation d'applications temps-réel reposant sur un modèle étendu du modèle objet standard (qui est dans notre cas, celui du langage C++) adapté aux environnements parallèles et distribués et amenant à la définition d'un modèle agent exécutif. Il s'appuie sur un système de communication permettant l'envoi de messages (communication par objets partagés) et l'invocation distante des agents (communication par objets image). Nous avons dû définir un schéma de développement de logiciels plus adapté au modèle objet proposé. Il repose sur une phase de modélisation de l'application sous forme d'objets passifs qui sont, dans une deuxième phase, distribués dans des agents exécutifs. Chacune de ces phases comprend un niveau générique aux systèmes de commande et un niveau spécifique aux applications développées. Pour valider l'ensemble de ces concepts, nous avons développé les sytèmes de contrôle/commande de deux applications robotiques : un site de téléopération reposant sur la commande hybride position/force et un site de robotique mobile composé d'une plateforme supportant un bras manipulateur à six degrés de liberté.
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CETTE THESE PRESENTE LA CONCEPTION ET LA MISE EN UVRE D'UNE COMMANDE DE ROBOT MOBILE AUTONOME QUI EVOLUE DANS UN ENVIRONNEMENT INCONNU MAIS LIMITE. CE ROBOT EST DESTINE A DES APPLICATIONS DOMOTIQUES TELLES QUE LE NETTOYAGE. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE DEVELOPPER UN SYSTEME DE COMMANDE QUI POSSEDE LES CARACTERISTIQUES SUIVANTES: ETRE TEMPS REEL, ETRE DOTE DE CAPACITES D'ANALYSE ET DE DECISION, ETRE ORGANISE SELON UNE ARCHITECTURE HIERARCHISEE, ETRE OUVERT ET RECONFIGURABLE. L'ENSEMBLE DE CES CONTRAINTES NOUS ONT CONDUIT A DEVELOPPER UN SYSTEME DE COMMANDE QUI EST ORGANISE SELON UNE ARCHITECTURE HIERARCHISEE A TROIS NIVEAUX: HAUT (SUPERVISEUR), MOYEN ET BAS (OU PILOTE). CETTE ARCHITECTURE EST MULTITACHES, MULTIPROCESSEURS ET EST BASEE SUR UN NOYAU TEMPS REEL. CONCERNANT LES FONCTIONS DE PERCEPTION ET DE NAVIGATION DU ROBOT, NOUS AVONS OPTE POUR L'UTILISATION DE PLUSIEURS CAPTEURS DE FAIBLE COUT EN LEUR ASSOCIANT UN TRAITEMENT ELABORE BASE SUR LES TECHNIQUES DE LA LOGIQUE FLOUE. LA STRATEGIE DE DEPLACEMENT QUE NOUS PROPOSONS CONSISTE EN UN BALAYAGE PAR ZONES SELON DEUX TYPES DE TRAJECTOIRES: -UNE TRAJECTOIRE EN ZIGZAG QUI REALISE LE DEPLACEMENT GLOBAL DU ROBOT DANS UNE ZONE DONNEE. CE DEPLACEMENT EST REALISE A PARTIR D'UN CONTROLEUR FLOU D'EVITEMENT D'OBSTACLE ; -UNE TRAJECTOIRE DE CONTOURNEMENT D'OBSTACLE QUI EST GENEREE PAR UN DEUXIEME CONTROLEUR FLOU.
Author: Zhe Kun Jin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 149
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Cette thèse présente une étude sur la navigation d'un robot mobile dans un environnement inconnu. Nous avons débuté ce travail par un état de l'art. Par l'analyse des architectures de commande, notre choix s'est porte sur l'architecture de commande réactive base sur un système multi-agents en raison de sa flexibilité et des diverses possibilités d'évolution. Nous avons place ce travail dans le projet de robot mobile Amara (architecture multi-agents pour un robot autonome), le système de commande multi-agents est lui-même un agent de navigation dans l'ensemble du système de commande Amara. Dans le système de commande multi-agents développé, chaque agent représente un des comportements élémentaires du robot. Le comportement du robot mobile est le comportement émergé de ses comportements élémentaires. Nous avons implémenté les agents de comportement élémentaire en utilisant les données sur l'environnement délivrées par un télémètre laser panoramique. L'intégration des agents au sein du système se fait par le moyen du champ potentiel dérivé. Chaque agent fournit un gradient partiel du champ potentiel. Le gradient global est la somme pondérée de tous les gradients partiels. Un logiciel de simulation smasim (système multi-agents simulateur) sous Windows a été développé pour visualiser le comportement du robot et pour valider le choix du système. Nous l'avons utilise pour étudier le comportement du système de commande multi-agents en simulation
Author: Jean-Jacques Montois
Author: Jean-Jacques Montois
Author: Jean-Jacques Montois
Author: 
Author: Alain Croisier
Author: Jose Cuervo
Author: PASCAL.. RUAUX
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Author: Nicolas Delpech
Author: Bachir Lakehal
Author: Zhe Kun Jin