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Soutenance de thèse : Hugues SERT

Titre de la thèse :

"De l’utilisation de l’algèbre différentielle pour la localisation et la navigation de robots mobiles autonomes"

Date :

Vendredi 11 janvier 2013 à l’ IRCICA 10 heures

Le jury de thèse est composé de :

Directeur de thèse : Mr Wilfrid Perruquetti Professeur à l’Ecole Centrale de Lille

 Co-encadrant de thèse : Madame Annemarie Kokosy Maitre de conferences à l’ISEN Lille 

Rapporteurs : Monsieur Philippe Martin Maitre de Recherches à L’Ecole des Mines de Paris

Rapporteurs : Monsieur François Chaumette Directeur de Recherche INRIA

Rapporteurs : Monsieur Philippe Bonnifait Professeur à l’Université de Technologie de Compiègne 

Membre : Monsieur Michel Fliess Directeur de Recherche Emérite

Membre : Monsieur Patrick Rives Directeur de Recherche INRIA

Membre : Monsieur Gérard Lefranc Directeur Mission Insertion Thalès

Membre : Monsieur David Lemaitre Directeur d’EOS Innovation

Résumé :

Ce travail étudie l’apport de l’algèbre différentielle à deux problématiques principales de la robotique mobile à roues, la localisation et la navigation. La première problématique consiste à être capable de dire où le robot se situe dans son environnement. Nous supposons ici que nous possédons un certain nombre de points d’intérêt de l’espace dont les coordonnées dans cette espace sont connues. En fonction du nombre de points d’intérêt, il est possible ou non de localiser le robot. Cette notion de localisabilité est définie et étudiée dans le cadre algébrique. Nous montrons que ce cadre d’étude est plus intéressant que le cadre géométrique en ce sens que non seulement il permet l’étude de la localisabilité mais en plus il permet de construire des estimateurs d’états permettant de reconstruire la posture du robot. Cette étude est effectuée dans cinq cas d’études pour quatre des cinq classes de robots mobiles à roues. La deuxième problématique étudiée est celle de la navigation d’une flottille décentralisée de robots dans un environnement complexe. Ce travail présente une architecture pouvant être utilisée dans une large classe de problème et bénéficiant des avantages des approches discrètes et des approches continues. En effet, à haut niveau, un bloc stratégie spécifie l’objectif, les contraintes et leurs paramètres ainsi que la fonction coût utilisée, à bas niveau, une trajectoire est calculée afin de minimiser la fonction coût en respectant l’objectif et les contraintes du problèmes. Cette minimisation est faite sur un horizon glissant de manière à pouvoir prendre en compte des modifications de l’environnement ou de la mission en cours de navigation.