Vision based navigation in a dynamic environment

摘要

Cette thèse s'intéresse au problème de la navigation autonome au long cours de robots mobiles à roues dans des environnements dynamiques. Elle s'inscrit dans le cadre du projet 
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\nFUI Air-Cobot. Ce projet, porté par Akka Technologies, a vu collaborer plusieurs entreprises (Akka, Airbus, 2MORROW, Sterela) ainsi que deux laboratoires de recherche, le LAAS 
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\net Mines Albi. L'objectif est de développer un robot collaboratif (ou cobot) capable de réaliser l'inspection d'un avion avant le décollage ou en hangar. Différents aspects ont 
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\ndonc été abordés : le contrôle non destructif, la stratégie de navigation, le développement du système robotisé et de son instrumentation, etc. Cette thèse répond au second 
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\nproblème évoqué, celui de la navigation. L'environnement considéré étant aéroportuaire, il est hautement structuré et répond à des normes de déplacement très strictes (zones 
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\ninterdites, etc.). Il peut être encombré d'obstacles statiques (attendus ou non) et dynamiques (véhicules divers, piétons, ...) qu'il conviendra d'éviter pour garantir la 
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\nsécurité des biens et des personnes. Cette thèse présente deux contributions. La première porte sur la synthèse d'un asservissement visuel permettant au robot de se déplacer 
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\nsur de longues distances (autour de l'avion ou en hangar) grâce à une carte topologique et au choix de cibles dédiées. De plus, cet asservissement visuel exploite les 
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\ninformations fournies par toutes les caméras embarquées. La seconde contribution porte sur la sécurité et l'évitement d'obstacles. Une loi de commande basée sur les spirales 
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\néquiangulaires exploite seulement les données sensorielles fournies par les lasers embarqués. Elle est donc purement référencée capteur et permet de contourner tout obstacle, 
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\nqu'il soit fixe ou mobile. Il s'agit donc d'une solution générale permettant de garantir la non collision. Enfin, des résultats expérimentaux, réalisés au LAAS et sur le site 
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\nd'Airbus à Blagnac, montrent l'efficacité de la stratégie développée.