Navigation référencée multi-capteurs d'un robot mobile en environnement encombré

Abstract

Dans ce travail, nous nous interessons a la navigation referencee vision d'un robot mobile equipe d'une camera dans un environnement encombre d'obstacles possiblement occultants. Pour realiser cette tâche, nous nous sommes appuyes sur l'asservissement visuel 2D. Cette technique consiste a synthetiser une loi de commande basee sur les informations visuelles renvoyees par la camera embarquee. Le robot atteint la situation desiree lorsque les projections dans l'image de l'amer d'interet, appeles indices visuels, atteignent des valeurs de consigne predefinies. La navigation par asservissement visuel 2D necessite de s'interesser a trois problemes : garantir l'integrite du robot vis-a-vis des obstacles, gerer les occultations des amers d'interets et realiser de longs deplacements. Nos contributions portent sur les deux derniers problemes mentionnes. Dans un premier temps nous nous sommes interesses a l'estimation des indices visuels lorsque ceux-ci ne sont plus disponibles a cause d'une occultation. La profondeur etant un parametre determinant dans ce processus, nous avons developpe une methode permettant de l'estimer. Celle-ci est basee sur une paire predicteur/correcteur et permet d'obtenir des resultats exploitables malgre la presence de bruits dans les mesures. Dans un second temps, nous nous sommes attaches a la realisation de longs deplacements par asservissement visuel. Cette technique necessitant de percevoir l'amer d'interet des le debut de la tâche, la zone de navigation est limitee par la portee de la camera. Afin de relaxer cette contrainte, nous avons elabore un superviseur que nous avons ensuite couple a une carte topologique integrant un ensemble d'amers caracteristiques de l'environnement. La tâche de navigation globale peut alors etre decomposee sous la forme d'une sequence d'amers a atteindre successivement, la selection et l'enchainement des mouvements necessaires etant effectues au sein du superviseur. Les travaux ont ete valides par le biais de simulations et d'experimentations, demontrant la pertinence et l'efficacite de l'approche retenue.