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Author: François Guérin Publisher: Omniscriptum ISBN: 9786131548963 Category : Languages : fr Pages : 132
Book Description
Ce mémoire de thèse est le résultat d'un travail de recherche visant à approfondir l'étude du comportement dynamique d'un robot mobile à deux roues motrices dont les caractéristiques mécaniques sont proches de celles d'une petite automobile. Le modèle que nous proposons repose sur l'application du principe fondamental de la dynamique et considère la plupart des caractéristiques mécaniques du robot mobile. Plus complet, ce modèle remplace avantageusement le modèle cinématique utilisé habituellement en robotique mobile. Par ailleurs, sa formulation finale reste relativement simple ce qui permet son utilisation dans le cadre d'applications temps réel. Ce modèle a été ensuite mis à profit dans le cadre de deux applications différentes: la stabilisation de configurations fixes et la commande référencée vision. Concernant la stabilisation de configurations fixes, la commande qui a été développée permet le suivi d'une trajectoire optimale lissée par des portions de clothoïdes. La commande référencée vision exploite le système de vision stéréoscopique embarqué sur le robot mobile.
Author: François Guérin Publisher: Omniscriptum ISBN: 9786131548963 Category : Languages : fr Pages : 132
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Ce mémoire de thèse est le résultat d'un travail de recherche visant à approfondir l'étude du comportement dynamique d'un robot mobile à deux roues motrices dont les caractéristiques mécaniques sont proches de celles d'une petite automobile. Le modèle que nous proposons repose sur l'application du principe fondamental de la dynamique et considère la plupart des caractéristiques mécaniques du robot mobile. Plus complet, ce modèle remplace avantageusement le modèle cinématique utilisé habituellement en robotique mobile. Par ailleurs, sa formulation finale reste relativement simple ce qui permet son utilisation dans le cadre d'applications temps réel. Ce modèle a été ensuite mis à profit dans le cadre de deux applications différentes: la stabilisation de configurations fixes et la commande référencée vision. Concernant la stabilisation de configurations fixes, la commande qui a été développée permet le suivi d'une trajectoire optimale lissée par des portions de clothoïdes. La commande référencée vision exploite le système de vision stéréoscopique embarqué sur le robot mobile.
Author: François Guérin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 232
Book Description
Ce mémoire de thèse est le résultat d'un travail de recherche visant à approfondir l'étude du comportement dynamique d'un robot mobile à deux roues motrices dont les caractéristiques mécaniques sont proches de celles d'une petite automobile. Le modèle que nous proposons repose sur l'application du principe fondamental de la dynamique et considère la plupart des caractéristiques mécaniques du robot mobile. Plus complet, ce modèle remplace avantageusement le modèle cinématique utilisé habituellement en robotique mobile. Par ailleurs, sa formulation finale reste relativement simple ce qui permet son utilisation dans le cadre d'applications temps réel. Ce modèle a été ensuite mis à profit dans le cadre de deux applications différentes : la stabilisation de configurations fixes et la commande référencée vision. Concernant la stabilisation de configurations fixes, la solution originale que nous avons développée consiste à appliquer au robot mobile trois consignes de position exprimées dans son propre repère et calculées à partir de la commande optimale "bang-off-bang". Par ailleurs, la trajectoire suivie par le robot mobile a pu être lissée en remplaçant les arcs de cercle par des portions de clothoïdes. La seconde application repose sur l'utilisation du système de vision stéréoscopique embarqué sur le robot mobile. Ce dernier renseigne sur la distance et la direction de l'objet observé par rapport au robot mobile. La loi de commande par retour d'état que nous avons conçue, a pour objectif de maintenir le robot mobile face à l'objet observé et à une distance imposée de celui-ci.
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CETTE THESE PRESENTE UN SYSTEME DE PROGRAMMATION ET DE COMMANDE DE ROBOTS MOBILES PAR APPRENTISSAGE. DANS LE BUT D'ASSURER LA FAISABILITE DES MISSIONS, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE D'APPRENTISSAGE DES TRAJECTOIRES GRACE A LAQUELLE LE ROBOT CONNAIT D'UNE PART, LES CHEMINS DES MISSIONS ET D'AUTRE PART, LES ACTIONS A ACCOMPLIR. L'ORIGINALITE DE LA METHODE RESIDE DANS L'UTILISATION CONJOINTE D'UNE BASE DE DONNEES DE TRAJECTOIRES APPRISES ET D'INFORMATIONS DELIVREES EN LIGNE PAR LES CAPTEURS, DE FACON A AUTORISER DES MANUVRES TELLES QUE LE RECALAGE DU ROBOT OU LES EVITEMENTS D'OBSTACLES. DANS LE PREMIER CHAPITRE, NOUS POSONS LE PROBLEME DE LA COMMANDE DE ROBOTS MOBILES EN ENVIRONNEMENT INTERIEUR, TANT SUR LE PLAN DES STRATEGIES DE NAVIGATION QUE SUR LE PLAN DES SYSTEMES DE LOCALISATION OU DES STRUCTURES DE COMMANDE. DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, NOUS PRESENTONS LA PHASE D'ACQUISITION DES TRAJECTOIRES. PENDANT CETTE ETAPE PRINCIPALE, LE ROBOT EST TELEOPERE TANDIS QUE SON SYSTEME DE LOCALISATION EST ACTIF ET DELIVRE DES INFORMATIONS QUI SONT TRAITEES PUIS MEMORISEES SOUS FORME DE FICHIERS D'APPRENTISSAGE. L'EXECUTION D'UNE TRAJECTOIRE APPRISE NECESSITE D'UNE PART, UNE GENERATION DE MOUVEMENT QUI UTILISE AUSSI BIEN DES POINTS ACQUIS EN LIGNE QUE DES POINTS ACQUIS PENDANT LA PHASE D'APPRENTISSAGE, ET D'AUTRE PART, LE CALCUL DES VARIABLES DE COMMANDE POUR LE ROBOT CONSIDERE. NOUS DECRIVONS L'UNE ET L'AUTRE DANS LE TROISIEME CHAPITRE. LE QUATRIEME CHAPITRE PRESENTE TOUS LES OUTILS NECESSAIRES A L'APPRENTISSAGE DES TRAJECTOIRES D'UN ENSEMBLE DE MISSIONS TELS QUE LA STRUCTURATION DES CHEMINS, LA VALIDATION ET LA CORRECTION EVENTUELLE DES FICHIERS D'APPRENTISSAGE, LA GESTION DE L'ENCHAINEMENT DES PHASES, L'INTERFACE HOMME/MACHINE, LA PROGRAMMATION DES ACTIONS DU ROBOT. NOUS AVONS IMPLANTE LE SYSTEME COMPLET DE PROGRAMMATION ET DE COMMANDE PAR APPRENTISSAGE SUR LE ROBOT DU PROJET FIRST, DEDIE AU TRANSPORT DE CHARGES EN MILIEU HOSPITALIER. DANS LE DERNIER CHAPITRE, NOUS PRESENTONS CE PROJET, L'IMPLANTATION DU SYSTEME ET LES DIFFERENTS ESSAIS EFFECTUES
Author: Saidi Hamza Publisher: Editions Universitaires Europeennes ISBN: 9786131559884 Category : Languages : fr Pages : 100
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La robotique fait rever et ce domaine en perpetuelle evolution, de nouvelles decouvertes sont faits pour rendre ces machines plus agiles, plus rapides voire plus intelligentes. Leur utilisation se repand au quotidien, on nous promet un monde de robots pour demain, certains disent meme une revolution robotique. Avec l'evolution des technologies, les robots gagnent petit a petit des aptitudes a realiser des gestes de plus en plus complexes. Ces developpements conduisent a des machines hautement perfectionnees qui peuvent realiser des taches de plus en plus sophistiquees, mais trop souvent, la difficulte a mettre ces robots augmente avec la complexite du systeme Notre projet consiste a la realisation et la commande d'un robot mobile supporteur d'une camera . Notre objectif est de faire en premier lieu la realisation de la carte de commande et ensuite la realisation d'une application ( interface avec c++ builder ) pour commande ce robot mobile et recevoir des image de la camera"
Author: Firas Rouissi Publisher: Omniscriptum ISBN: 9783841796318 Category : Languages : de Pages : 88
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La commande d'un robot mobile constitue un problème complexe à résoudre qui nécessite la mise en oeuvre d'une stratégie capable de faire face à la complexité de ce type de systèmes. L'approche basée sur la théorie floue paraît une technique puissante et montre une grande capacité pour la commande d'un robot mobile de type voiture, avec ou sans remorque. Dans ce projet, le problème d'obstacle pour un robot mobile de type voiture est étudié. Pour assurer la souplesse des mouvements du robot face à une situation pareille et pour imiter les connaissances humaines dans le domaine de conduite des véhicules, un régulateur flou de type Mamdani est conçu. L'approche a était testé pour des systèmes plus complexes telle que robot mobile avec une et deux remorques et a donné des résultats satisfaisants.
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AU DEBUT DE CETTE THESE, LES TRAVAUX ANTERIEURS DANS LE DOMAINE DE LA ROBOTIQUE MOBILE PORTAIENT POUR LA PLUPART SUR LE PROBLEME DE PLANIFICATION DE TRAJECTOIRES. INSISTER PARTICULIEREMENT SUR L'ASPECT COMMANDE PAR RETOUR D'ETAT FAIT L'ORIGINALITE DE CE TRAVAIL. POUR NOTRE PART, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AU ROBOT MOBILE A DEUX ROUES MOTRICES A L'ARRIERE ET UNE ROUE FOLLE A L'AVANT. CONTRAIREMENT AUX ROBOTS MANIPULATEURS, CES ROBOTS MOBILES SONT DES SYSTEMES NON HOLONOMES. PAR CONSEQUENT TOUTES LES ETUDES QUI ONT ETE FAITES POUR LES ROBOTS MANIPULATEURS NE POUVAIENT PAS ETRE APPLIQUEES TELLES QUELLE. DANS LE CADRE, NOUS NOUS SOMMES POSES QUELQUES PROBLEMES DE BASE, PAR EXEMPLE: - ALLER D'UN POINT A UN AUTRE ET ARRIVER DANS UNE CERTAINE CONFIGURATION DESIREE. - FAIRE DE LA POURSUITE DANS L'ESPACE CARTESIEN. - FAIRE DU SUIVI DE MUR A L'AIDE DES CAPTEURS EXTEROCEPTIFS DONT SONT DOTES DE TELS ROBOTS. CES PROBLEMES ONT ETE RAMENE A DES PROBLEMES DE COMMANDE. IL EN RESSORTI LA CONSTATATION SUIVANT LAQUELLE CERTAINS DES PROBLEMES POSES N'ETAIENT PAS RESOLVABLES AVEC DES RETOURS D'ETAT CLASSIQUES. IL FALLAIT DONC TROUVER D'AUTRES RETOURS D'ETAT PLUS EVOLUES. LA SOLUTION ADOPTEE ET TRAITEE A TRAVERS CETTE ETUDE EST LE RETOUR D'ETAT INSTATIONNAIRE
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Cette étude, intitulée guidage d'un robot mobile non holonome par intégration d'un régulateur MPC consiste à gérer le mouvement d'un robot à roues différentielles en utilisant comme moyen de régulation l'algorithme MPC. Dans notre travail, l'avantage de choisir la commande MPC, a part la prédiciton est sa capacité à prendre en compte les différentes contraintes appliquées au système avant d'envoyer les commandes permettant un suivi correcte de la trajectoire. Pour cela, il fut nécessaire de modéliser le comportement du robot (modèle odométrique) afin de l'insérer dans un algorithme de suivi de chemin basé sur la commande MPC.
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Cette thèse présente deux systèmes importants pour les robots mobiles. Un premier système de commande est d'abord détaillé L’étude et la réalisation de l'architecture matérielle en constitue une première partie. Une étude des trajectoires et des mouvements correspondants en constitue une seconde partie. Une étude de l'asservissement optimise ensuite le suivi par le robot des trajectoires imposées. Cette étude est effectuée dans le cas discret. Le lissage des trajectoires pour obtenir un mouvement continu est effectué par l'utilisation de clothoïdes. Ce système de commande est organisé autour d'un noyau de primitives de déplacements, d'informations et de sécurité. Les performances du système sont testées sur un robot mobile réel mithra de type a (projedt MITHRA/EUREKA). Le second système traite de la programmation du robot mobile autonome. Trois modes de programmation sont mises au point: 1) l'apprentissage, relevé direct de la trajectoire suivi par le robot (moteurs débrayés) poussé par un opérateur; 2) la modélisation topologique, transformation du domaine d’évolution du robot mobile en un graphe de points d'emplacements stratégiques, le suivi d'une trajectoire par le robot revient à la recherche du chemin correspondant dans un graphe; 3) la méthode mixte, coopération des deux modes précédents pour accomplir une mission donnée Les sorties de ces trois modes sont transformées par un générateur de mouvements en primitives exécutables par le système de commande.
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La problématique étudiée dans cette thèse concerne le guidage en formation d'une flotte de robots mobiles en environnement naturel. L'objectif poursuivi par les robots est de suivre une trajectoire connue (totalement ou partiellement) en se coordonnant avec les autres robots pour maintenir une formation décrite comme un ensemble de distances désirées entre les véhicules. Le contexte d'évolution en environnement naturel doit être pris en compte par les effets qu'il induit sur le déplacement des robots. En effet, les conditions d'adhérence sont variables et créent des glissements significatifs des roues sur le sol. Ces glissements n'étant pas directement mesurables, un observateur est mis en place, permettant d'obtenir une estimation de leur valeur. Les glissements sont alors intégrés au modèle d'évolution, décrivant ainsi un modèle cinématique étendu. En s'appuyant sur ce modèle, des lois de commande adaptatives sur l'angle de braquage et la vitesse d'avance d'un robot sont alors conçues indépendamment, asservissant respectivement son écart latéral à la trajectoire et l'interdistance curviligne de ce robot à une cible. Dans un second temps, ces lois de commande sont enrichies par un algorithme prédictif, permettant de prendre en compte le comportement de réponse des actionneurs et ainsi d'éviter les erreurs conséquentes aux retards de la réponse du système aux commandes. À partir de la loi de commande élémentaire en vitesse permettant d'assurer un asservissement précis d'un robot par rapport à une cible, une stratégie de commande globale au niveau de la flotte est établie. Celle-ci décline l'objectif de maintien de la formation en consigne d'asservissement désiré pour chaque robot. La stratégie de commande bidirectionnelle conçue stipule que chaque robot définit deux cibles que sont le robot immédiatement précédent et le robot immédiatement suivant dans la formation. La commande de vitesse de chaque robot de la formation est obtenue par une combinaison linéaire des vitesses calculées par la commande élémentaire par rapport à chacune des cibles. L'utilisation de coefficients de combinaison constants au sein de la flotte permet de prouver la stabilité de la commande en formation, puis la définition de coefficients variables est envisagée pour adapter en temps réel le comportement de la flotte. La formation peut en effet être amenée à évoluer, notamment en fonction des impératifs de sécurisation des véhicules. Pour répondre à ce besoin, chaque robot estime en temps réel une distance d'arrêt minimale en cas d'urgence et des trajectoires d'urgence pour l'évitement du robot précédent. D'après la configuration de la formation et les comportements d'urgence calculés, les distances désirées au sein de la flotte peuvent alors être modifiées en ligne afin de décrire une configuration sûre de la formation.
Author: François Guérin
Author: François Guérin
Author: François Guérin
Author: Catherine Rafflin
Author: Saidi Hamza
Author: Firas Rouissi
Author: KARIM.. AIT-ABDERRAHIM
Author: Andriniaina Rajaonarison
Author: Jacques Michiels
Author: Elkébir Badi
Author: Audrey Guillet