Vision based navigation in a dynamic environment

Abstract

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 
\n
\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.