Planification de mouvements pour un robot mobile autonome tout-terrain : une approche par utilisation des modèles physiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1995

Motion planning of an autonomous all-terrain vehicle : a physical modeling approach

Planification de mouvements pour un robot mobile autonome tout-terrain : une approche par utilisation des modèles physiques

Résumé

This thesis deals with the problem of motion planning for an articulated mobile robot moving on an uneven terrain. In this context, the robot is subject to various constraints depending on the dynamics and kinematics of its mechanical system, the shape of the terrain and of the obstacles, and the properties of the contact areas and the physical interactions. The main contribution of this thesis is a two-level planning approach which takes uniformly into account such various features and constraints. The first level is based on a discrete search strategy operating on a subset of the configuration space of the robot, and consists in determining intermediate safe and potential sub-goals to be reached. The second level is based on a continuous motion generation technique allowing to cope with dynamic and interaction constraints. This is achieved locally between each pair of sub-goals by searching for continuous trajectories considering a state space formulation of the motion planning problem and using appropriate physical models.
Le problème aborde dans cette thèse concerne la planification de mouvements d'un robot mobile articulé destiné à évoluer sur un terrain accidenté. Dans un tel contexte, le véhicule est soumis a diverses contraintes dépendant de la dynamique et la cinématique de son système mécanique, la géometrie du terrain et des obstacles, et les propriétés physiques des zones de contact et des interactions échangées entre les roues et le sol. La contribution de cette thèse porte sur la prise en compte de ces différents aspects et contraintes dans la résolution du problème de planification de mouvements. La solution proposée consiste à intégrer et combiner divers types de représentations avec un algorithme à deux niveaux de raisonnement complémentaires. Le premier niveau opère de manière discrète dans un sous-espace de l'espace des configurations du robot et traite de la détermination de sous-buts potentiels à atteindre par celui-ci en considérant les contraintes cinématiques et de non-collision aux obstacles. Le second niveau de raisonnement est appliqué localement et a pour rôle la validation de l'accessibilité effective des différents sous-buts par la recherche de trajectoires exécutables en présence des contraintes dynamiques et d'interactions. Cette étape est effectuée en considérant la formulation du problème de planification dans l'espace des états du robot et l'introduction de représentations spécifiques basées sur le concept des "modèles physiques".
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Dates et versions

tel-00005041 , version 1 (24-02-2004)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00005041 , version 1

Citer

Moez Cherif. Planification de mouvements pour un robot mobile autonome tout-terrain : une approche par utilisation des modèles physiques. Interface homme-machine [cs.HC]. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 1995. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005041⟩

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