Planification de mouvements sans collisions pour systèmes non holonomes

Abstract

Meme en l'absence d'obstacle la planification de mouvements pour un systeme non holonome (soumis a des contraintes cinematiques) n'est pas une tache aisee. L'evitement d'obstacle augmente encore la difficulte du probleme. Nous donnons une solution de ce probleme en combinant un planificateur geometrique sans collisions ignorant les contraintes non holonomes du systeme avec un planificateur local respectant ces dernieres contraintes mais ignorant les obstacles. Nous definissons une propriete topologique tp pour le planificateur local, traduisant la propriete de commandabilite locale du systeme. Nous montrons qu'avec un planificateur local respectant tp, il est possible de definir plusieurs strategies de planification globale exactes et completes. Nous prouvons qu'un tel planificateur local peut etre obtenu pour des systemes chaines, en appliquant des entrees sinusoidales. D'autre part nous construisons un nouveau planificateur local respectant tp pour un systeme plat particulier. Les strategies de planification globale sont illustrees par des applications aux systemes composes d'un chariot entrainant des remorques. En particulier, une experimentation reelle sur le robot hilare avec une remorque sur le site de laas-cnrs est presentee. Nous nous concentrons finalement sur les facteurs d'amelioration des performances calculatoires de la strategie de planification decouplant les contraintes geometriques et cinematiques. Cette etude donne naissance a un schema de planification multi-niveaux ou les contraintes non holonomes sont prises en compte progressivement par le biais de l'introduction de sous-systemes semi-holonomes. Des resultats obtenus par le planificateur associe sont presentes visant a illustrer l'amelioration des performances du planificateur de base