First steps in roboticsPhilippe Martinet
IFMA – LASMEA
Clermont-Ferrand, France
ETAS LAAS Cemagref/LASMEA/LaMI LRP
Introduction
Léger, rapide et déployable
Objectifs
Démontrer les capacités intrinsèques de franchissement d’un système à haute mobilité
Démontrer l’apport des boucles de perception « augmentée » pour l’adaptation du mode de locomotion
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Introduction
Observation et Surveillance en zone dangereuse (Sécurité civile et militaire)
Entretien des surfaces vertes et gravillonnées, entretien des plages
Opération de sauvetage après cataclysme (i.e : en cas de conflit, après tremblement de terre)
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Introduction
Vitesse sur route: 10km/h
Autonomie: 1 heure sur route
Evaluation finale sur un site simulé à l’ETAS
Dévers
Eboulis
Escaliers
Etc…
Plan de la présentation
4 lots de travaux
Conception, évaluation et simulation Génération des modes et commandes associées
Perception locale augmentée Validation expérimentale sur site réel
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
dans le cas de deux classes plan/obstacles
Estimation de la difficulté du terrain
en confrontant un modèle du châssis
au modèle du terrain
Conception, évaluation et simulation Génération des modes et commandes associées
Perception locale augmentée Validation expérimentale sur site réel
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
patte pantographique à 2 ddl (pivot à axes parallèles)
roue motrice et directrice
masse 15kg, longueur 70cm
Approches envisagées
Premiers résultats
(PC embarqué)
Moteur brushless
Approches envisagées
Premiers résultats
Mode 3 : mouvement péristaltique
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
Vp : vitesses opérationnelles
L : matrice de locomotion
Efforts généralisés dus à la pesanteur
g pour les paramètres de la palteforme
h pour les paramètres articulaires
Equations cinématiques
L : matrice de locomotion
g,h : Efforts généralisés dus à la pesanteur
3
p
o
u
r
l
a
l
o
c
a
l
i
s
a
t
i
o
n
e
s
i
n
t
e
r
n
e
s
d
e
l
a
p
l
a
t
e
f
o
r
m
e
Ã
Á
l’angle de roulis, l’angle de tangage, zg la garde au
sol, ei le demi-empattement de chaque roue.
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
relation effort / glissement
Résistance au roulement
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
Vecteur vitesse théorique (RWS)
Suivi de trajectoire en présence de glissements : 2 modèles évalués
Vehicle Oriented Model - VOM
Tire Oriented Model - TOM
Approches envisagées
Premiers résultats
Commande du mode 2 : roulement avec reconfiguration
Schéma de la commande cinématique de posture et de suivi de trajectoire
Sans contrôle de posture
Avec contrôle de posture
Approches envisagées
Premiers résultats
Mode 4 : franchissement de discontinuités
Vers une commande en compliance des pattes pour le franchissement de grandes discontinuités
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
Perception locale augmentée : Analyse de la texture perçue
Déterminer le type de sol pour adapter les lois de commande du robot
10m x 10m
Approches envisagées
Premiers résultats
Difficulté d’analyse en raison de la perspective :
Peu ou pas de travaux dans le domaine car la texture dépend de la perspective (impossibilité d’identifier)
Calcul de paramètres statistiques sur les imagettes et comparaison à une base apprise dans les « mêmes » conditions de perspective :
Matrices de cooccurrences généralisées (couleur)
Classification supervisée hiérarchisée (AFD)
AFD : Analyse Factorielle Discriminante
Approches envisagées
Premiers résultats
Perspectives
Indicateurs
Premiers résultats : 100% pour les types de sols et 97 % pour les sous types
Perspectives : Résultats à confirmer en situation réelle
Perception locale augmentée : Analyse de la texture perçue
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
information a priori (classification du terrain)
probabilités de transition (surveillance par moniteurs)
observations jusqu’à t
Journées bilan ROBEA 2005 29 au 31 mars, Montpellier
Approches envisagées
Premiers résultats
Evaluation des modes : en fonction des paramètres géométrico-physiques du sol
Marge de stabilité critique
Gradabilité (franchissement de pente)
Avantage du
et pour un glissement limite admissible
Ie 20%, traduire l’efficacité de la traction,
C’est-à-dire hmax par rapport aux glissements limites
Efficacité de la traction : hmax par rapport aux glissements limites
θ
η
Approches envisagées
Premiers résultats
Approches envisagées
Premiers résultats
Approches envisagées
Premiers résultats
Approches envisagées
Premiers résultats
Approches envisagées
Premiers résultats