| Titre : | Navigation Visuelle d’un Robot Mobile |
| Auteurs : | Mohamed NADOUR, Auteur ; Mohamed Boumehraz, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2020 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Robot Mobile ; Navigation visuelle ; Évitement visuel des obstacles ; convergence vers un but ; Cible mobile ; VRML ; Horn-Schunck ; Flux optique ; TTC ; Contrôleur flou de type 1 et type 2. |
| Résumé : |
Cette thèse traite la conception d'un système de navigation visuelle pour un robot mobile à roues
dans un environnement intérieur basé sur l’association des contrôleurs flous type-1 et type-2 et l'approche du flux optique (OF). Le système de contrôle proposé contient deux contrôleurs flous de Takagi-Sugeno pour l'évitement d'obstacles et la convergence vers un but basé sur l'acquisition vidéo et l'algorithme de traitement d'image. Le premier contrôleur flou de direction utilise des valeurs de flux optiques calculées par l'algorithme Horn-Schunck pour détecter et estimer les positions des obstacles. Pour extraire des informations sur l'environnement, l'image est divisée en deux parties. Le second contrôleur flou est utilisé pour guider le robot vers la destination finale. L'efficacité de l'approche proposée est vérifiée en simulation à l'aide de la bibliothèque VRML en 2D et 3D (Virtual Reality Modeling Language). Les résultats de simulation obtenus montrent l'efficacité de ce système autonome de navigation visuelle sans collision avec des obstacles. |
| Sommaire : |
Table des matières
Liste des Figures Liste des Tableaux Introduction Générale.................................................................................................................. 01 Chapitre I: Etat de l’art sur la Navigation Visuelle des Robots Mobiles I.1 Introduction ……………………………………………………………………..… 05 I.2 Navigation autonome des robots mobiles……………………………………………… 05 I.2.1 Planification de mouvement……………………………………………………. 06 I.2.2 Localisation …….. ……………………….…………….………………………… 06 I.2.3 Suivi de trajectoire …………………………………………………………... 06 I.2.4 Évitement d’obstacles………………………………………………………... 07 I.2.5 Parking……………………………………………………………………….. 07 I.3 Les capteurs en Robotique………………………………………………………….. 07 I.3.1 Les capteurs proprioceptifs ………………………………............................. 08 I.3.2 Les capteurs extéroceptifs ………………………………………………….. 08 I.4 Navigation visuelle d’un robot mobile……………………………………………… 10 I.4.1 Classification des approches de navigation visuelle………………………… 11 I.4.1.1 Navigation visuelle en milieu intérieur……………………………… 12 I.4.1.2 Navigation visuelle en milieu extérieur……………………………… 13 I.5 Flux Optique (FO)…………………………………………………………………… 14 I.5.1 Définition du Flux Optique (FO) ………………………………………… 15 I.5.2 Exemples d'applications……………………………………………………... 16 I.5.3 Propriétés du flux optique…………………………………………………… 17 I.5.3.1 Formation du flux optique…………………………………………… 17 I.5.3.2 Foyer d’expansion (FOE) …………………………………………... 19 I.5.3.3 Estimation du temps avant collision ………………..………………. 20 I.5.4 Calcul du flux optique……………………………………………………….. 21 I.5.4.1 Les méthodes différentielles………………………………………….. 21 I.5.4.3 Équations du flux optique ……………………………………………. 22 I.7 Conclusion …………………………………………………………………………………… 25 Chapitre II: Systèmes Flous Type-1 et Type-2 II.1 Introduction ………………………………………………………………………………. 26 II.2 Systèmes Flous type-1 (SF1) …………………………………………………………. 26 II.2.1 Ensembles flous type-1 (EF1)……………………………………………….. 26 II.2.2 Type des ensembles flous …………………………………………………….. 27 II.2.3 Variable Floue……………………………………………………………..… 28 II.2.4 Opérations sur les ensembles flous…...………………………………………… 29 II.2.5 Raisonnement Flou …………………………………………………………….. 30 II.2.6 Structure des Systèmes Flous (SF1)…………………………………………….. 31 II.2.7 Types des Systèmes Flous type-1…...………………………………………….. 32 II.2.7.1 Méthode de Mamdani……………………………………………...... 32 II.2.7.2 Méthode de Takagi-Sugeno……………………………………...... 32 II.2.8 Propriété d’Approximation Universelle………………………………………... 32 II.3 Systèmes Flous type-2 (SF2)……..……………………………………………………... 33 II.3.1 Ensembles flous type-2 (EF2)……………………………………………….…. 33 II.3.2 Type des ensembles flous type-2……………………………………….……… 35 II.3.3 Principe d’extension monodimensionnel……………………………….…….. 35 II.3.4 Structure des Systèmes flous type-2………………………………………... 36 II.3.4.1 Fuzzification…………………………………………………………. 37 II.3.4.2 Base de règles………………………………………………………... 37 II.3.4.3 Mécanisme d’inférence……………………………………….……… 38 II.3.4.4 Traitement de la sortie……………………………………………… 39 II.4 Conclusion …………………………………………………………………………… 43 Chapitre III: Navigation Visuelle par des Contrôleurs Flous type-1 et le Flux Optique III.1 Introduction……………………………………………………………………………..... 44 III.2 Travaux liés à la contribution……………………………………………………… 45 III.3 Structures de Navigation basée sur les comportements……………………………. 46 III.4 Modélisation par VRML…………………………………………………………..…… 48 III.4.1 Modélisation de l'environnement (Virtual Reality 3D Model)……….……. 48 III.4.2 Modèle du robot mobile….…………………………………………………...… 50 III.5 Système de navigation proposé……………………………………………………….. 52 III.5.1 Contrôleur d’évitement des obstacles………………………………………… 53 III.5.2 Contrôleur de convergence vers un but..…………………………………......... 57 III.6 Résultats et Discussions………...………………………………………………………. 60 III.6.1 Tache d’évitement des obstacles….………………………………….………… 60 III.6. 2 Tache de Recherche de but (convergence vers un but)………………..…….. 67 III.6. 3 Tache de convergence vers un but avec évitement d'obstacles…………….. 70 III.6. 4 Tache de poursuite d’une cible mobile avec évitement d'obstacles………... 72 III.7 Conclusion...……………………………..……………………………………...… 74 Chapitre IV: Navigation Visuelle par des Contrôleurs Flous type-2 et le Flux Optique IV.1 Introduction ………………………………………………………………………………... 76 IV.2 Travaux liés à la contribution …………..…………………………..……………………… 76 IV.3 Aperçu sur les contrôleurs flous type-2 …………………………..……………………..... 76 IV.4 Aperçu sur l’algorithme Horn-Schunck…………………………………………………… 78 IV.5 Contrôleur flou type-2 pour l’évitement des obstacles………………...…………………... 79 IV.6 Résultats de simulation …….……………………………………………………................ 82 IV.6.1 Tâche d’évitement des obstacles……………………………………………………. 82 IV.7 Comparaison entre FLC de type-1 et FLC de type-2………………………………………. 88 IV.8 Conclusion ………………………………………………………………………….. 90 Conclusion Générale …………………………………………………………………………… 91 Références Bibliographiques |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/1061 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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