Download or read book Localisation temps r el d un robot par vision monoculaire et fusion multicapteurs written by Baptiste Charmette and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire présente un système de localisation par vision pour un robot mobile circulant dans un milieu urbain. Pour cela, une première phase d'apprentissage où le robot est conduit manuellement est réalisée pour enregistrer une séquence vidéo. Les images ainsi acquises sont ensuite utilisées dans une phase hors ligne pour construire une carte 3D de l'environnement. Par la suite, le véhicule peut se déplacer dans la zone, de manière autonome ou non, et l'image reçue par la caméra permet de le positionner dans la carte. Contrairement aux travaux précédents, la trajectoire suivie peut être différente de la trajectoire d'apprentissage. L'algorithme développé permet en effet de conserver la localisation malgré des changements de point de vue importants par rapport aux images acquises initialement. Le principe consiste à modéliser les points de repère sous forme de facettes localement planes, surnommées patchs plan, dont l'orientation est connue. Lorsque le véhicule se déplace, une prédiction de la position courante est réalisée et la déformation des facettes induite par le changement de point de vue est reproduite. De cette façon la recherche des amers revient à comparer des images pratiquement identiques, facilitant ainsi leur appariement. Lorsque les positions sur l'image de plusieurs amers sont connues, la connaissance de leur position 3D permet de déduire la position du robot. La transformation de ces patchs plan est complexe et demande un temps de calcul important, incompatible avec une utilisation temps-réel. Pour améliorer les performances de l'algorithme, la localisation a été implémentée sur une architecture GPU offrant de nombreux outils permettant d'utiliser cet algorithme avec des performances utilisables en temps-réel. Afin de prédire la position du robot de manière aussi précise que possible, un modèle de mouvement du robot a été mis en place. Il utilise, en plus de la caméra, les informations provenant des capteurs odométriques. Cela permet d'améliorer la prédiction et les expérimentations montrent que cela fournit une plus grande robustesse en cas de pertes d'images lors du traitement. Pour finir ce mémoire détaille les différentes performances de ce système à travers plusieurs expérimentations en conditions réelles. La précision de la position a été mesurée en comparant la localisation avec une référence enregistrée par un GPS différentiel.

Download or read book COOPERATION MULTI CAPTEURS APPLIQUEE A LA LOCALISATION DES ROBOTS MOBILES written by Laurent Delahoche and published by . This book was released on 1997 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MEMOIRE TRAITE DE LA LOCALISATION D'UN ROBOT MOBILE DANS UN ENVIRONNEMENT INTERIEUR NON BALISE. TROIS TYPES DE CAPTEURS SONT UTILISES POUR DETERMINER LA POSITION DU ROBOT : UN ODOMETRE, UN SYSTEME DE VISION OMNIDIRECTIONNELLE ET UN SYSTEME TELEMETRIQUE ROTATIF. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE PERMETTRE A UN ROBOT DE SE DEPLACER EN TOUTE SECURITE D'UNE CONFIGURATION INITIALE A UNE CONFIGURATION FINALE DANS UN ENVIRONNEMENT PARTIELLEMENT CONNU. POUR CELA DEUX APPROCHES ONT ETE UTILISEES : LA FUSION DES DONNEES PROPRIOCEPTIVES ET EXTEROCEPTIVES ET LA COOPERATION ENTRE LES CAPTEURS EXTEROCEPTIFS. DANS UN PREMIER TEMPS UNE METHODE DE LOCALISATION BASEE SUR LA FUSION DES DONNEES ODOMETRIQUES ET DES DONNEES TELEMETRIQUES A ETE DEVELOPPEE ET TESTEE. L'ESTIMATION DE LA POSITION ET DE SON INCERTITUDE ASSOCIEE EST OBTENUE PAR FILTRAGE DE KALMAN. LES AMERS UTILISES POUR CETTE APPROCHE SONT LES PAROIS DU MILIEU D'EVOLUTION. DANS UN DEUXIEME TEMPS UNE METHODE DE LOCALISATION UTILISANT LA VISION OMNIDIRECTIONNELLE ET L'ODOMETRIE A ETE ELABOREE. LES ANGLES D'AZIMUT DES DIFFERENTS AMERS VERTICAUX DE L'ENVIRONNEMENT SONT EXTRAITS DU MODELE SENSORIEL POUR CALCULER LA CONFIGURATION DU ROBOT. CONTRAIREMENT A L'APPROCHE ADOPTEE PRECEDEMMENT POUR LA FUSION DES DONNEES, LE FILTRAGE DE KALMAN ETENDU EST DANS CE CAS EMPLOYE, A CAUSE DE LA NON LINEARITE DES EQUATIONS D'OBSERVATION. FINALEMENT, DANS UN TROISIEME TEMPS, UNE STRATEGIE VISANT A FAIRE COOPERER DEUX CAPTEURS EXTEROCEPTIFS, UN TELEMETRE LASER ROTATIF ET LE SYSTEME DE VISION OMNIDIRECTIONNELLE, A ETE MISE EN OEUVRE. CETTE METHODE PERMET D'OBTENIR UNE ESTIMATION ABSOLUE DE LA CONFIGURATION DU ROBOT QUI EST D'UNE PART PRECISE ET D'AUTRE PART ROBUSTE. EN OUTRE, UN ALGORITHME PERMETTANT DE METTRE A JOUR LA CARTE DE L'ENVIRONNEMENT DU ROBOT AU COURS DE SON DEPLACEMENT A ETE ELABOREE ET TESTE. CE MODULE D'INSERTION DE BALISES NATURELLES NON REPERTORIEES, PERMET AINSI AU ROBOT DE SE LOCALISER DANS DES ZONES DE L'ENVIRONNEMENT QUI NE SONT QUE PARTIELLEMENT CONNUES. CE SYSTEME DE LOCALISATION, BASE SUR UNE APPROCHE COOPERATIVE, PERMET A UN ROBOT DE MENER A BIEN DES MISSIONS DANS UN ENVIRONNEMENT INTERIEUR NON BALISE QUI N'EST QUE PARTIELLEMENT CONNU.

Download or read book Am lioration de performance de la navigation bas e vision pour la robotique autonome written by Hélène Roggeman and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est de réaliser des missions diverses de navigation autonome en environnement intérieur et encombré avec des robots terrestres. La perception de l'environnement est assurée par un banc stéréo embarqué sur le robot et permet entre autres de calculer la localisation de l'engin grâce à un algorithme d'odométrie visuelle. Mais quand la qualité de la scène perçue par les caméras est faible, la localisation visuelle ne peut pas être calculée de façon précise. Deux solutions sont proposées pour remédier à ce problème. La première solution est l'utilisation d'une méthode de fusion de données multi-capteurs pour obtenir un calcul robuste de la localisation. La deuxième solution est la prédiction de la qualité de scène future afin d'adapter la trajectoire du robot pour s'assurer que la localisation reste précise. Dans les deux cas, la boucle de commande est basée sur l'utilisation de la commande prédictive afin de prendre en compte les différents objectifs de la mission : ralliement de points, exploration, évitement d'obstacles. Une deuxième problématique étudiée est la navigation par points de passage avec évitement d'obstacles mobiles à partir des informations visuelles uniquement. Les obstacles mobiles sont détectés dans les images puis leur position et vitesse sont estimées afin de prédire leur trajectoire future et ainsi de pouvoir anticiper leur déplacement dans la stratégie de commande. De nombreuses expériences ont été réalisées en situation réelle et ont permis de montrer l'efficacité des solutions proposées.

Download or read book Hybridation GPS Vision monoculaire pour la navigation autonome d un robot en milieu ext rieur written by Jean-Marie Codol and published by . This book was released on 2012 with total page 96 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: On assiste aujourd'hui à l'importation des NTIC (Nouvelles Technologies de l'Information et de la Télécommunication) dans la robotique. L'union de ces technologies donnera naissance, dans les années à venir, à la robotique de service grand-public.Cet avenir, s'il se réalise, sera le fruit d'un travail de recherche, amont, dans de nombreux domaines : la mécatronique, les télécommunications, l'automatique, le traitement du signal et des images, l'intelligence artificielle ... Un des aspects particulièrement intéressant en robotique mobile est alors le problème de la localisation et de la cartographie simultanée. En effet, dans de nombreux cas, un robot mobile, pour accéder à une intelligence, doit nécessairement se localiser dans son environnement. La question est alors : quelle précision pouvons-nous espérer en terme de localisation? Et à quel coût?Dans ce contexte, un des objectifs de tous les laboratoires de recherche en robotique, objectif dont les résultats sont particulièrement attendus dans les milieux industriels, est un positionnement et une cartographie de l'environnement, qui soient à la fois précis, tous-lieux, intègre, bas-coût et temps-réel. Les capteurs de prédilection sont les capteurs peu onéreux tels qu'un GPS standard (de précision métrique), et un ensemble de capteurs embarquables en charge utile (comme les caméras-vidéo). Ce type de capteurs constituera donc notre support privilégié, dans notre travail de recherche. Dans cette thèse, nous aborderons le problème de la localisation d'un robot mobile, et nous choisirons de traiter notre problème par l'approche probabiliste. La démarche est la suivante, nous définissons nos 'variables d'intérêt' : un ensemble de variables aléatoires. Nous décrivons ensuite leurs lois de distribution, et leur modèles d'évolution, enfin nous déterminons une fonction de coût, de manière à construire un observateur (une classe d'algorithme dont l'objectif est de déterminer le minimum de notre fonction de coût). Notre contribution consistera en l'utilisation de mesures GPS brutes GPS (les mesures brutes - ou raw-datas - sont les mesures issues des boucles de corrélation de code et de phase, respectivement appelées mesures de pseudo-distances de code et de phase) pour une navigation bas-coût précise en milieu extérieur suburbain. En utilisant la propriété dite 'entière' des ambiguïtés de phase GPS, nous étendrons notre navigation pour réaliser un système GPS-RTK (Real Time Kinematic) en mode différentiel local précise et bas-coût. Nos propositions sont validées par des expérimentations réalisées sur notre démonstrateur robotique.

Download or read book Localisation d un robot mobile par odometrie et vision monoculaire written by Frederic Chenavier and published by . This book was released on 1992 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS CONSIDERONS DANS CETTE THESE LE PROBLEME DE LA LOCALISATION D'UN ROBOT SE DEPLACANT DANS UN ENVIRONNEMENT DE CARACTERISTIQUES CONNUES. LA MESURE DES DEPLACEMENTS DU VEHICULE DONNE UNE ESTIMATION PRECISE A COURT TERME DE SA POSITION. CELLE-CI DERIVE CEPENDANT AU COURS DU TEMPS; NOUS AVONS ETUDIE LES CAUSES DE CE PHENOMENE ET EN AVONS DEDUIT UN MODELE QUI LE DECRIT. L'ESTIMATION DE POSITION EST CORRIGEE LORSQUE L'INCERTITUDE QUI LUI EST LIEE DEVIENT TROP IMPORTANTE. DANS CE BUT, DES OBJETS DE L'ENVIRONNEMENT, NON SPECIFIQUEMENT PLACES POUR LOCALISER UN ROBOT, SONT REPERES A L'AIDE D'UNE CAMERA ORIENTABLE; LEUR POSITION ET CARACTERISTIQUES ONT ETE PREALABLEMENT REPERTORIEES DANS UNE BASE DE DONNEES. LA METHODE PROPOSEE POUR IDENTIFIER UNE TAILLE BALISE CONSISTE A S'APPUYER AU MIEUX SUR LES CONNAISSANCES DISPONIBLES POUR PREVOIR LES IMAGES QU'IL EST POSSIBLE D'OBTENIR, ET PAR SUITE LEUR TRANSFORMEE DE HOUGH; LA MISE EN CORRESPONDANCE AVEC CELLE REELLEMENT OBTENUE EST AINSI FACILITEE. L'IDENTIFICATION D'UNE BALISE PRODUIT UNE MESURE D'AZIMUT. LES DONNEES ISSUES DE D'ODOMETRIE SONT COMBINEES AVEC CELLES TIREES DE LA VISION PAR LE BIAIS D'UN FILTRE DE KALMAN ETENDU. NOUS AVONS ETUDIE LE COMPORTEMENT THEORIQUE DU FILTRAGE ET MENE DES EXPERIMENTATIONS QUI NOUS PERMETTENT DE CONCLURE A LA VALIDITE DE L'APPROCHE RETENUE

Download or read book Localisation d un robot mobile par coop ration entre vision monoculaire et t l m trie laser written by Alex Lallement and published by . This book was released on 1999 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'étude et la mise au point d'une méthode de localisation absolue pour robot mobile autonome évoluant dans un environnement de type intérieur dynamique. Cette méthode est basée sur l'exploitation de la complémentarité des informations délivrées par un système de perception mixte formé d'un télémètre laser 2D et d'un capteur de vision monoculaire. Notre contribution se situe essentiellement sur le plan méthodologique avec notamment : la mise au point d'une stratégie de perception active, la préposition d'une technique robuste de segmentation, la recherche de techniques décisionnelles utilisant une approche de type fusion de primitives, l'étude d'une technique d'identification d'amers environnementaux (de type arête verticale) et enfin la mise au point d'une procédure de localisation. La phase d'identification des amers, nécessaire à la localisation du robot, nécessite le recours à une procédure d'appariements entre arêtes segmentées et amers de référence. Une transformation invariante en translation et en rotation, appliquée sur l'ensemble des primitives, conduit à une simplification notable de cette procédure. L'identification consiste alors à réaliser une mise en correspondance entre triplets d'amers et triplets d'arêtes sur la base de 12 descripteurs invariants, puis entre amers et arêtes observées à partir des hypothèses formées. La localisation absolue du mobile est obtenue en définissant l'ensemble des positions compatibles avec les amers observés et délimitée par un polygone d'incertitude.

Download or read book Localisation r f renc e mod le d un robot mobile d int rieur par vision monoculaire written by Omar Ait Aider and published by . This book was released on 2002 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent travail porte sur la localisation incrémentale et absolue d'un robot mobile dans un environnement d'intérieur partiellement modélisé en utilisant la vision monoculaire. L'environnement de navigation du robot est à base de primitives géométriques (segments). Il intègre la notion d'occultation grâce à un découpage de l'espace 2-D navigable en Régions d'Invariance Visuelle. Le modèle de caméra à perspective pleine est obtenu grâce au calibrage par la méthode de Zhang. L'approche adoptée est composée de quatre étapes : acquisition d'une image à partir de la position courante du robot, extraction des primitives observées, mise en correspondance des primitives de l'image avec celle du modèle et calcul de la position et de l'orientation de la caméra. Deux méthodes numériques de calcul de la position et de l'orientation de la caméra grâce à des correspondances de droites sont présentées et adaptées au cas spécifique de la robotique mobile. Enfin, un algorithme de mise en correspondance des segments de l'image avec ceux du modèle est défini. Il est basé sur la recherche dans un arbre d'interprétation. Les Régions d'Invariance Visuelle et la configuration du système sont utilisées pour réduire l'espace des correspondances. Des contraintes géométriques d'ordre un et deux sont définies pour assurer l'élagage rapide de l'arbre. Une nouvelle fonction de vérification de la cohérence globale permet de sélectionner l'hypothèse de correspondance la plus cohérente.

Download or read book Etude d une methode de cooperation entre capteurs pour la localisation dynamique d un robot mobile written by Regis Lherbier and published by . This book was released on 1994 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de la fusion multi sensorielle, afin d'accélérer la vitesse de traitement des informations issues des différents capteurs du robot, nous combinons les données visuelles avec les données de profondeur (télémètre infrarouge) pour retrouver le mouvement du robot qui se déplace dans un environnement inconnu contenant un certain nombre d'objets rigides et mobiles a priori. Cette méthode a pour point de départ des travaux sur l'estimation itérative du mouvement a partir de la vision 3d et des capteurs ultrasons sans toutefois tenir compte de l'aspect temporel ainsi que des travaux sur la reconstruction 3d trin oculaire. L'originalité de ce travail est de n'utiliser la vision que de temps en temps afin de créer une carte locale de l'environnement. Cette carte est formée de surfaces 3d. Le mouvement est retrouve de manière itérative (filtre de kalman étendu) a partir de très peu de données de profondeur. La direction des tirs télémétriques est obtenue en combinant l'estimation courante du mouvement et la prédiction sur la position des plans. Un recalage est nécessaire, en utilisant a nouveau la vision, au bout d'un certain déplacement. La gestion de la fréquence de recalage est faite a partir de deux méthodes proposées: l'une basée sur le calcul d'une erreur de position a chaque instant de recalage et l'autre basée sur l'observation des paramètres d'une surface de référence a chaque instant d'estimation. Les tests de cet algorithme ont été effectues sur des données de synthèse (nous avons réalise un logiciel permettant de simuler les mouvements du robot dans un environnement polyédrique et d'obtenir des informations synthétiques des différents capteurs). Malheureusement les tests en environnement réel n'ont pu être inclus dans le mémoire puisqu'ils n'ont pu être achevés en temps voulu en raison de problèmes matériels lies a l'utilisation d'un robot mobile.

Download or read book ETUDE ET REALISATION D UN SYSTEME DE VISION MONOCULAIRE POUR LA RECONNAISSANCE ET LA LOCALISATION D OBJETS EN ROBOTIQUE written by CHRISTOPHE.. DOIGNON and published by . This book was released on 1994 with total page 212 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS AVONS PRESENTE DANS CE TRAVAIL COMMENT L'INTEGRATION D'UNE CAMERA MONTEE SUR LA PINCE D'UN ROBOT ET CONNECTEE A UN SYSTEME DE VISION ARTIFICIELLE PEUT PERMETTRE AU ROBOT D'EVOLUER DANS UN ENVIRONNEMENT SIMPLE ET PARTIELLEMENT CONNU MAIS VARIABLE DANS LE TEMPS. LE SYSTEME DE VISION MONOCULAIRE EST CONSTRUIT SUR LA COMPARAISON DES DESCRIPTIONS SYMBOLIQUES DES IMAGES REELLES ET CONCEPTUELLES. IL A ETE REALISE EN VUE DE SATISFAIRE DEUX TYPES D'APPLICATIONS: 1) LA COMMANDE DE ROBOT EN BOUCLE FERMEE, 2) L'INTERPRETATION D'UNE SCENE 3D VISIBLE PAR UNE SEULE CAMERA. NOUS AVONS DECRIT LES METHODES PERMETTANT DE RECONNAITRE ET DE LOCALISER DANS L'ESPACE, LES PRIMITIVES GEOMETRIQUES EXTRAITES DE L'IMAGE, AYANT UN CORRESPONDANT DANS UNE BASE DE DONNEES CONTENANT LE MODELE DES OBJETS DE LA SCENE. EN EMPRUNTANT LE FORMALISME DE REDONDANCE DES TACHES ROBOTIQUES, NOUS AVONS ELABORE UNE COMMANDE CINEMATIQUE D'UN ROBOT MANIPULATEUR A SIX AXES DE ROTATION. EN CE QUI NOUS CONCERNE, LA REDONDANCE D'UNE TACHE DE VISION REPRESENTE LES DEGRES DE LIBERTE DU ROBOT NON CONTRAINTS PAR L'OBJET PERCU QUI PEUT PRESENTER PAR EXEMPLE DES SYMETRIES GEOMETRIQUES. LA REDONDANCE PEUT EGALEMENT PROVENIR D'UN MANQUE D'INFORMATIONS VISUELLES (OBJET TROP ELOIGNE, OBJET PARTIELLEMENT CACHE). POUR LA COMMANDE DYNAMIQUE, NOUS AVONS MIS EN UVRE DES ASSERVISSEMENTS PARTIELLEMENT OU TOTALEMENT CONTRAINTS PAR LE SYSTEME DE VISION

Download or read book ANALYSE ET INTERPRETATION D IMAGES POUR LA RECONNAISSANCE ET LA LOCALISATION D OBJETS EN VISION ROBOTIQUE written by NAOUFEL.. WERGHI and published by . This book was released on 1996 with total page 182 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE CONTEXTE DE CETTE THESE EST LA COMMANDE D'UN ROBOT MANIPULATEUR MOYENNANT UN CAPTEUR DE VISION. UN SYSTEME DE VISION MONOCULAIRE EST UTILISE POUR CONTROLER LA POSITION ET L'ORIENTATION DU MANIPULATEUR PAR RAPPORT A UN ENSEMBLE D'OBJETS DE FORME GEOMETRIQUE SIMPLE (PIECES INDUSTRIELLES). LE SYSTEME DE VISION FAIT PARTIE DE LA FAMILLE DES SYSTEMES A MODELE DE BASE. DANS UN TEL SYSTEME LA RECONNAISSANCE ET LA LOCALISATION IMPLIQUENT LA CORRESPONDANCE ENTRE L'IMAGE ET UN ENSEMBLE DE MODELES PREDEFINIES DE L'ENVIRONNEMENT. L'EXTRACTION RAPIDE ET PRECISE DES PRIMITIVES SIMPLES COMPOSANTS LES CONTOURS DES OBJETS EST UNE EXIGENCE FONDAMENTALE POUR UN TEL PROCESSUS. LE PREMIER AXE DE CE TRAVAIL CONCERNE ALORS LA SEGMENTATION DES CONTOURS. LES ALGORITHMES DEVELOPPES PERMETTENT DE PALIER AUX PROBLEMES DE BRUIT ET DE DECOMPOSITION DES CONTOURS LISSES ET CE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN FILTRAGE OPTIMAL ET D'UNE TRANSFORMEE D'ONDELETTE. LA METHODOLOGIE ET LES OUTILS CONCERNANT L'EXTRACTION, LA CLASSIFICATION ET L'ESTIMATION DES PARAMETRES DES PRIMITIVES SONT ENSUITE EXPLICITEE. LE DEUXIEME AXE TRAITE LA RECONNAISSANCE ET LA LOCALISATION TRIDIMENTIONNELLE DES OBJETS. FOCALISER LA RECHERCHE SUR LES PRIMITIVES SAILLANTES DES OBJETS REDUIT ENORMEMENT L'ESPACE DES CORRESPONDANCES. L'APPROCHE PROPOSEE POUR LA LOCALISATION DES OBJETS EST UNE COMBINAISON DES METHODES ANALYTIQUES ET DES METHODES NUMERIQUES. ELLE TIENT COMPTE EGALEMENT DE L'ASPECT STOCHASTIQUE DE LA LOCALISATION

Download or read book State Estimation for Robotics written by Timothy D. Barfoot and published by Cambridge University Press. This book was released on 2017-07-31 with total page 381 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A modern look at state estimation, targeted at students and practitioners of robotics, with emphasis on three-dimensional applications.