Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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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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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MOTS-CLÉS
Commande conception robot mobile cinématique mobilité stabilisation de trajectoire suivi de chemin
KEYWORDS
Control | design | mobile robot | kinematics | mobility | trajectory control | path tracking
DOI (Digital Object Identifier)
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Architectures matérielles des robots mobiles
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5. Conclusion
Cet article offre un aperçu des conceptions utilisées en robotique mobile, en particulier celles à roues, ainsi que des méthodes de contrôle de leurs déplacements. Les modèles développés ici s’appuient principalement sur la mécanique des systèmes de solides rigides, permettant une analyse des conceptions, surtout en termes de mobilité, ainsi que de la stabilité des commandes développées. Ces modèles physiques supposent comme souvent beaucoup d’hypothèses : structure du robot parfaitement rigide, connaissance parfaite des paramètres du robot (configuration, géométrie et inerties), un contact au sol adhérant et sans glissement, ainsi qu’un environnement structuré et mesurable. Beaucoup d’espoirs sont placés aujourd’hui sur les techniques de l’intelligence artificielle (apprentissage par renforcement, apprentissage profond, approche probabiliste, etc.) pour pouvoir appréhender toute la complexité des problèmes de navigation dans les environnements incertains (reliefs, obstacles fixes ou mobiles, présence d’humains…) et de commande des systèmes dynamiques complexes et sous-actionnés.
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BIBLIOGRAPHIE
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(6) - GABRIELLI (G.), VON KÁRMÁN (T.) - What...
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