Approche sensorimotrice de la perception de l'espace pour la robotique autonome - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Sensorimotor approach of space perception for autonomous robotics.

Approche sensorimotrice de la perception de l'espace pour la robotique autonome

Alban Laflaquière
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 945772

Résumé

Robots are usually designed following an internal organization of the kind "sense-plan-act" proposed during the early years of research in Artificial Intelligence. It involves the preliminary development of interaction models between the robot and its environment and of sensory data processing algorithms leading eventually to the generation of motor commands. In this specific context, the features of the environment perceived by the robot fundamentally result from the sensory data processing implemented by the robotician. They can thus turn out to be inadequate to capture the real sensorimotor interaction the robot has with the environment. Another approach, developed in this thesis, consists in redesigning the perception problematic in robotics. It is inspired by the sensorimotor contingencies theory that proposes considering our perception not as a phenomenon happening in our brain but as an interaction we have with the environment. This point of view, radically opposed to classical postulates, induces that perceiving is not innate but is learned through the discovery of sensorimotor relations that underlie our experience of the world. The goal of this thesis is to apply this new paradigm in the field of robotics. More precisely, this work aims at determining how a naive robot can discover and characterize the space in which his body and the environment are immersed through the only analysis of its sensorimotor data. To answer this question, an approach is developed on the basis of the compensability of sensory variations generated by the displacements of the robot/environment system, a concept initially introduced by H.Poincaré. It allows our robots to determine the dimension of the external geometrical space and to build an internal representation of it allowing in the long term to interpret their experience and to guide their action.
L'approche classique de conception des robots obéit à une organisation interne du type sentir-planifier-agir, proposée dès l'apparition des problématiques d'Intelligence Artificielle. Elle implique le développement amont de modèles d'interaction entre le robot et son environnement et d'algorithmes de traitement du flux sensoriel conduisant, à terme, à la génération de commandes motrices. Dans ce contexte particulier, les caractéristiques de l'environnement perçues par le robot dérivent fondamentalement des traitements du flux sensoriel implémentés par le roboticien. Elles peuvent donc se révéler inadaptées vis-à-vis de l'interaction sensorimotrice réelle que le robot entretient avec le monde. Une autre approche, développée dans cette thèse, consiste à repenser la problématique de la perception en robotique. Elle s'inspire de la théorie des contingences sensorimotrices qui propose de concevoir notre perception non pas comme un phénomène se produisant dans le cerveau mais comme une interaction que nous entretenons avec l'environnement. Cette perspective, radicalement opposée aux postulats classiques, induit que percevoir n'est pas inné mais s'acquiert par la découverte des relations sensorimotrices qui sous-tendent notre expérience du monde. L'objectif de cette thèse est d'appliquer ce nouveau paradigme au champ de la robotique. Plus précisément, les travaux menés visent à déterminer comment un robot naïf peut découvrir et caractériser l'espace dans lequel son corps et l'environnement sont plongés au travers de l'analyse de son seul flux sensorimoteur. Pour se faire, une approche sera développée sur la base de la compensabilité des variations sensorielles générées par les déplacements du système robot/environnement, concept initialement introduit par H.Poincaré. Elle permettra à nos robots de déterminer la dimension de l'espace géométrique extérieur puis d'en construire une représentation interne, permettant à terme d'interpréter intrinsèquement leur expérience et de guider leur action.
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Dates et versions

tel-00865091 , version 1 (23-09-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00865091 , version 1

Citer

Alban Laflaquière. Approche sensorimotrice de la perception de l'espace pour la robotique autonome. Robotique [cs.RO]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00865091⟩
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