Article de référence | Réf : S7755 v1

Robotique mobile : conception, modélisation et commande

Auteur(s) : Faïz BenAmar, Christophe GRAND

Date de publication : 10 mai 2016

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RÉSUMÉ

Cet article aborde les aspects essentiels qui sont nécessaires à la mise en œuvre des robots mobiles terrestres et notamment des robots à roues. Il présente les concepts généraux pour la conception et le choix d’architectures matérielles des systèmes locomoteurs. Il décrit également les principes de la modélisation cinématique et dynamique de ces systèmes qui permettent d’analyser et de qualifier leur niveau de mobilité et le type de trajectoire réalisable. Les techniques classiques pour la commande en boucle fermée de leurs déplacements et pour l’estimation de leurs paramètres d’état sont également présentées.

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ABSTRACT

Mobile robotics : design, modeling and control

This article presents the main conditions for the development of mobile robots, especially wheeled ones. The general concepts for the design and choice of hardware architectures for the locomotion systems are presented. The principles of kinematic and dynamic modeling of these systems are developed, and an analysis of their level of mobility and of the admissible family of paths is then proposed. The classical approaches of closed-loop motion control and state estimation are also described.

Auteur(s)

  • Faïz BenAmar : Professeur, Sorbonne Universités, UPMC Univ Paris 06, ISIR, CNRS UMR 7222, Paris, France

  • Christophe GRAND : Ingénieur de recherche, ONERA, Toulouse, France

INTRODUCTION

Au delà des applications industrielles classiques, les robots sont de plus en plus présents dans notre quotidien avec des grands domaines d’application tels que la médecine, l’agriculture, la sécurité ou l’assistance à domicile. Ces robots sont également de plus en plus mobiles, capables d’évoluer aussi bien dans des milieux aériens ou maritimes que terrestres. La robotique mobile terrestre occupe une place historique importante et notamment les robots mobiles à roues qui empruntent un mode de locomotion par roulement particulièrement efficace. Ces robots sont déjà utilisés dans le domaine industriel comme la logistique, en agriculture avec l’automatisation des tracteurs, dans le spatial et l’exploration planétaire, dans des tâches de sécurité telles que la surveillance de zone, ou encore pour des missions de recherche et de secours de victimes en cas de catastrophe naturelle ou industrielle. Ils ont également pris place depuis quelques années dans nos domiciles avec les robots aspirateurs ou tondeuses autonomes et plus récemment les robots de téléprésence. Et ils seront amenés à réaliser de plus en plus de tâches de manière autonome et le plus souvent en coopération avec d’autres robots ou des humains.

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KEYWORDS

Control   |   design   |   mobile robot   |   kinematics   |   mobility   |   trajectory control   |   path tracking

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s7755


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BIBLIOGRAPHIE

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  • (2) - PAPADOPOULOS (E.G. E.G), REY (D.A.) -   A new measure of tipover stability margin for mobile manipulators.  -  In Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, 1996.

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