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La robotique est l'ensemble des techniques permettant la réalisation de machines automatiques ou de robots. Le problème de la navigation autonome d'un robot mobile en environnements naturels a suscité un intérêt croissant ces dernières années. Notre projet est de faire une étude sur le robot mobile autonome. L'objectif de notre projet consiste à la réalisation d'un robot mobile autonome avec un certain degré d'autonomie.
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.
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"
Cet ouvrage, s'adresse à des étudiants commençant un cycle scientifique (Ecoles d'Ingénieurs, Licence, Master) et s'intéressant aux domaines de l'électronique, de l'informatique ou de la robotique. A travers la construction d'un petit robot autonome et programmable, cet ouvrage vise à initier des étudiants scientifiques à plusieurs domaines techniques : L'électronique : les choix des composants et les montages sont expliqués, des conseils de réalisation sont également introduits de façon progressive ; La mécanique : la réalisation des parties mécaniques du robot est détaillée pas à pas. La mise en oeuvre ne nécessite pas d'outillage spécialisé ; L'informatique : l'utilisation d'un microcontrôleur permet d'aborder la programmation de ce type de calculateur et en particulier de sensibiliser le lecteur aux interactions avec les capteurs/actionneurs du robot. Cet ouvrage est conçu pour que le robot puisse être réalisé de façon complètement autonome par les étudiants.
REALISATION DE LA COMMANDE D'UN ROBOT MOBILE (COCCINIELLE) ET D'UN CORAS ARTICULE (ROBOT) EN UTILISANT UN MICROORDINATEUR IBMIPC PROGRAMME EN LISP
Dr. Lester A. Gerhardt Professor and Chairman Electrical, Computer, and Systems Engineering Rensselaer Polytechnic Institute Troy, New York 12180 This book is a collection of papers on the subject of Robotics and Artificial Intelligence. Most of the papers contained herein were presented as part of the program of the NATO Advanced Study Institute held in June 1983 at Castel vecchio Pascoli, Italy on the same subject. Attendance at this two week Institute was by invitation only, drawing people internationally representing industry, government and the academic community worldwide. Many of the people in attendance, as well as those presenting papers, are recognized leaders in the field. In addition to the formal paper presentations, there were several informal work shops. These included a workshop on sensing, a workshop on educational methodology in the subject area, as examples. This book is an outgrowth and direct result of that Institute and includes the papers presented as well as a few others which were stimulated by that meeting. A special note is the paper entitled "State-of-the-Art and Predictions for Artificial Intelligence and Robotics" by Dr. R. Nagel which appears in the Introduction and Overview chapter of this book. This paper was originally developed as part of a study for the United States Army performed by the National Research Council of the National Academy of Science and published as part of a report entitled "Applications of Robotics and Artificial Intelligence to Reduce Risk and Improve Effectiveness" by National Academy Press in 1983.
Masters Theses in the Pure and Applied Sciences was first conceived, published, and disseminated by the Center for Information and Numerical Data Analysis and Synthesis (CINDAS)* at Purdue University in 1957, starting its coverage of theses with the academic year 1955. Beginning with Volume 13, the printing and dis semination phases of the activity were transferred to University Microfilms/Xerox of Ann Arbor, Michigan, with the thought that such an arrangement would be more beneficial to the academic and general scientific and technical community. After five years of this joint undertaking we had concluded that it was in the interest of all concerned if the printing and distribution of the volumes were handled by an international publishing house to assure improved service and broader dissemination. Hence, starting with Volume 18, Masters Theses in the Pure and Applied Sciences has been disseminated on a worldwide basis by Plenum Publishing Corporation of New York, and in the same year the coverage was broadened to include Canadian universities. All back issues can also be ordered from Plenum. We have reported in Volume 38 (thesis year 1993) a total of 13,787 thesis titles from 22 Canadian and 164 United States universities. We are sure that this broader base for these titles reported will greatly enhance the value of this impor tant annual reference work. While Volume 38 reports theses submitted in 1993, on occasion, certain uni versities do report theses submitted in previous years but not reported at the time.
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL CONSISTE A COMMANDER UN ROBOT MOBILE A ROUES AFIN DE SE DEPLACER DANS UN ENVIRONNEMENT CONNU MAIS AVEC DES OBSTACLES IMPREVUS. POUR CE FAIRE, UNE MISE EN UVRE DE L'INSTRUMENTATION DU ROBOT EST ETUDIEE, D'UNE PART D'UN POINT DE VUE MATERIEL, AU NIVEAU DES CAPTEURS EXTEROCEPTIFS, D'AUTRE PART D'UN POINT DE VUE LOGICIEL AU NIVEAU DES ALGORITHMES DE NAVIGATION. CETTE MISE EN UVRE EST EFFECTUEE A TRAVERS UNE ARCHITECTURE DE COMMANDE HIERARCHISEE COMPORTANT TROIS NIVEAUX, SOIT: PLANIFICATION, NAVIGATION ET PILOTAGE. POUR PLANIFIER UNE TRAJECTOIRE, NOUS UTILISONS LA METHODE DES VECTEURS DE TRAVERSABILITE EN APPORTANT DES AMELIORATIONS A L'ALGORITHME CLASSIQUE. LA NAVIGATION LOCALE EST REALISEE PAR LA METHODE DES CHAMPS DE POTENTIEL. NOTRE CONTRIBUTION RESIDE DANS L'AMELIORATION DU COMPORTEMENT DU ROBOT, EN PARTICULIER EN MODIFIANT DYNAMIQUEMENT LES FORCES REPULSIVES AU COURS DE L'EVOLUTION. PAR AILLEURS, NOUS PROPOSONS UNE METHODE PERMETTANT D'EVITER LES MINIMA LOCAUX. AFIN DE PERMETTRE UN RECALAGE EVENTUEL DE LA LOCALISATION RELATIVE FOURNIE PAR L'ODOMETRIE, NOUS UTILISONS UN SYSTEME DE LOCALISATION ABSOLUE PAR GONIOMETRIE. L'ETUDE DE QUELQUES CONFIGURATIONS NOUS A PERMIS DE TROUVER D'UNE PART LA MEILLEURE STRUCTURATION DE L'ENVIRONNEMENT, ET D'AUTRE PART LES POSITIONS DU ROBOT DANS L'ENVIRONNEMENT OFFRANT LES MEILLEURS RESULTATS
L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST LA CONDUITE D'UN ROBOT MOBILE AUTONOME POUR UNE MISSION QUELCONQUE. SI NOUS CONSIDERONS QU'EN ROBOTIQUE FIXE UN CERTAIN NOMBRE DE DIFFICULTES SONT RESOLUES, CELLES DE LA ROBOTIQUE MOBILE RESTENT ENTIERES AU VU DE SES PREUVES. CES DIFFICULTES PROVIENNENT ESSENTIELLEMENT DU DEPLACEMENT (LIBRE) ET DE L'AUTONOMIE SOUHAITEE. EN DEHORS DE CES DEUX POINTS, NOUS RETOMBONS SOIT DANS LA ROBOTIQUE CLASSIQUE (FIXE), SOIT DANS LA ROBOTIQUE MOBILE FIGEE (FILOGUIDAGE). UN EFFORT A ETE MIS SUR LA CONCILIATION DE LA NOTION DE DEPLACEMENT PAR RAPPORT A DES REPERES DANS L'ENVIRONNEMENT (MOINS D'AUTONOMIE) ET CE QUI POURRAIT DEFINIR LE MIEUX LE DEGRE D'AUTONOMIE, PAR EXEMPLE LE DEPORT PAR RAPPORT A UNE TRAJECTOIRE DEFINIE (OBSTACLE INCONNU) A L'AIDE DES REPERES REPERTORIES. UN SUPERVISEUR COORDONNE UN CERTAIN NOMBRE DE MODULES A LA BONNE REALISATION DES MISSIONS: CONSTRUCTION D'ENVIRONNEMENTS, SPECIFICATION DE MISSIONS, RECHERCHE ET OPTIMISATION DE TRAJECTOIRES PAR LISSAGES CLOTHOIDAUX ET ENFIN LA GENERATION DE CODES POUR LA COMMANDE DU ROBOT. AFIN DE PALLIER A DES SITUATIONS IMPREVUES (OBSTACLES INCONNUS), UN MODULE DE RECHERCHE DYNAMIQUE DE TRAJECTOIRES EST INCORPORE. ELLE SE BASE SUR LA CONNAISSANCE DE L'ENVIRONNEMENT ET/OU LA DISPOSITION DES OBSTACLES FIXES