Model based localization and estimation of an ellipsoidal object using artificial electric sense

Résumé : Le but de cette thèse est de contribuer à la perception sous-marine pour des applications de robotique grâce à un champ électrique. Nous proposons de nouvelles méthodes pour l’inspection, la localisation et l’estimation de forme d’un objet ellipsoïdal en utilisant un capteur inspiré des poissons faiblement électriques. Premièrement, nous montrons que l’objet peut être détecté et que son matériau et sa position par rapport à l’axe du capteur peuvent être discriminés en utilisant de simples détections de seuils sur les courants mesurés. Ensuite, nous proposons l’implémentation successive de trois lois de contrôle réactives permettant au capteur de se diriger vers l’objet et d’effectuer une révolution autour de celui-ci en suivant ses frontières. Puis, nous utilisons l’algorithme MUSIC afin de localiser le centre de l’objet. Enfin, les paramètres géométriques de l’objet et son orientation sont estimés grâce à une méthode d’optimisation basée sur les moindres carrés et sur l’inversion du modèle analytique du tenseur de polarisation d’un objet ellipsoïdal. Nous montrons que ces algorithmes fonctionnent en conditions expérimentales. Pour les algorithmes de localisation et d’estimation de forme, des techniques impliquant des déplacements du capteur sont proposées, afin de réduire significativement les imprécisions dues aux écarts entre le modèle et les mesures de courant.
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Thèse
Robotics [cs.RO]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique, 2017. English. 〈NNT : 2017IMTA0030〉
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Soumis le : mardi 20 février 2018 - 10:17:24
Dernière modification le : mercredi 12 décembre 2018 - 11:35:32
Document(s) archivé(s) le : mardi 8 mai 2018 - 00:51:53

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Sylvain Lanneau. Model based localization and estimation of an ellipsoidal object using artificial electric sense. Robotics [cs.RO]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique, 2017. English. 〈NNT : 2017IMTA0030〉. 〈tel-01713048〉

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