Modèles et algorithmes pour systèmes multirobots hétérogènes. Application à la patrouille et au suivi de cible

Cyril Robin 1
1 LAAS-RIS - Équipe Robotique et InteractionS
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse]
Résumé : La détection et le suivi de cibles sont des missions fréquentes pour la robotique mobile, que le contexte soit civil, industriel ou militaire. Ces applications constituent un domaine de choix pour la planification multirobot, et sont abordées par de multiples communautés selon différents points de vue. Nous proposons dans un premier temps une taxonomie commune qui permet de regrouper et de comparer les différentes approches de ces problèmes, afin de mieux les analyser et de mettre en évidence leurs lacunes respectives. En particulier, on note la faible représentativité des modèles exploités, peu expressifs : la plupart des algorithmes évoluent dans un monde en deux dimensions où les observations et le déplacement sont conditionnés par les mêmes obstacles. Ces modèles éloignés de la réalité nous semblent trop restrictifs pour pleinement exploiter la synergie des équipes multirobot hétérogènes : nous proposons une organisation des différents modèles nécessaires, en explicitant une séparation claire entre modèles et algorithmes de planification. Cette organisation est concrétisée par une librairie qui structure les modèles disponibles et définit les requêtes nécessaires aux algorithmes de planification. Dans un second temps, nous proposons un ensemble d’algorithmes utilisant les modèles définis précédemment pour planifier des missions de patrouille de zones et de poursuite de cibles. Ces algorithmes s’appuient sur un formalisme mathématique rigoureux afin d’étudier l’impact des modèles sur les performances. Nous analysons notamment l’impact sur la complexité – c’est-à-dire en quoi des modèles plus élaborés impactent la complexité de résolution – et sur la qualité des solutions résultantes, indépendamment des modèles, selon des métriques usuelles. D’une manière plus générale, les modèles sont un lien essentiel entre l’Intelligence Artificielle et la Robotique : leur enrichissement et leur étude approfondie permettent d’exhiber des comportements plus efficaces pour la réussite des missions allouées aux robots. Cette thèse contribue à démontrer l’importance des modèles pour la planification et la conduite de mission multirobots.
Type de document :
Thèse
Robotique [cs.RO]. INSA Toulouse, 2015. Français
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01200717
Contributeur : Arlette Evrard <>
Soumis le : jeudi 17 septembre 2015 - 09:41:07
Dernière modification le : mercredi 11 janvier 2017 - 01:04:58
Document(s) archivé(s) le : mardi 29 décembre 2015 - 07:40:33

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  • HAL Id : tel-01200717, version 1

Citation

Cyril Robin. Modèles et algorithmes pour systèmes multirobots hétérogènes. Application à la patrouille et au suivi de cible. Robotique [cs.RO]. INSA Toulouse, 2015. Français. <tel-01200717>

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