On Autonomous Humanoid Robots: Contact Planning for Locomotion and Manipulation

Karim Bouyarmane 1, 2
1 IDH - Interactive Digital Humans
LIRMM - Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier
Résumé : Nous proposons une approche de planification unifiée pour robots humanoïdes réalisant des tâches de locomotion et de manipulation nécessitant une dextérité propre aux systèmes anthropomorphes. Ces tâches sont basées sur des transitions de contacts ; contacts entre les extrémités des membres locomoteurs et l'environnement dans le cas du problème de locomotion par exemple, ou entre les extrémités de l'organe préhensible effecteur et l'objet manipulé dans le cas du problème de manipulation. Nous planifions ces transitions de contacts pour des systèmes abstraits constitués d'autant de robots, d'objets, et de supports dans l'environnement que désiré/nécessaire pour la modélisation du problème. Cette approche permet de s'affranchir de la distinction de nature entre tâches de locomotion et de manipulation et s'étend à une variété d'autres problèmes tels que la coopération entre plusieurs agents. Nous introduisons notre paradigme de planification non-découplée de locomotion et de manipulation en exhibant la stratification induite dans l'espace des configurations de systèmes simplifiés pour lesquels nous résolvons analytiquement le problème en comparant des méthodes de planification géométrique, non-holonome, et dynamique. Nous présentons ensuite l'algorithme de planification de contacts basé sur une recherche best-first. Cet algorithme fait appel à un solveur de cinématique inverse qui prend en compte des configurations de contacts générales dans l'espace pouvant être établis entre robots, objets, et environnement dans toutes les combinaisons possibles, le tout sous contraintes d'équilibre statique et de respect des limitations mécaniques des robots. La génération de mouvement respectant l'équation de dynamique Lagrangienne est obtenue par une formulation en programme quadratique. Enfin nous envisageons une extension à des supports de contact déformables en considérant des comportements linéaires-élastiques résolus par éléments finis.
Type de document :
Thèse
Automatic. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. English. <NNT : 2011MON20104>
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806453
Contributeur : Karim Bouyarmane <>
Soumis le : dimanche 31 mars 2013 - 15:49:46
Dernière modification le : lundi 21 mars 2016 - 17:36:54
Document(s) archivé(s) le : lundi 1 juillet 2013 - 03:57:56

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  • HAL Id : tel-00806453, version 1

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Karim Bouyarmane. On Autonomous Humanoid Robots: Contact Planning for Locomotion and Manipulation. Automatic. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. English. <NNT : 2011MON20104>. <tel-00806453>

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