Contribution à l’optimisation de trajectoires des robots mobiles

Abstract

Les travaux présentés dans le cadre de cette thèse ont pour objectif la résolution des problèmes de la navigation des robots mobiles autonomes de type unicycle dans des environnements statiques. Dans ce contexte, il s’agit d’élaborer une stratégie de contrôle flou pour le suivi de trajectoires planifiées par la fenêtre dynamique floue, de concevoir une structure de commande optimale floue permettant la poursuite de trajectoires en l’absence et en présence d’obstacles et d’améliorer un algorithme de colonies de fourmis afin de planifier des trajectoires optimales dans des environnements de grilles. La fenêtre dynamique a été bonifiée en ajustant les paramètres de sa fonction "objectif" par un contrôleur flou et la trajectoire produite a été suivie en exploitant deux contrôleurs flous, le premier amène le robot mobile vers la position et l'orientation désirées, le second améliore l'orientation. La compensation parallèle distribuée a été combinée avec la commande linéaire quadratique pour assurer la poursuite de trajectoire et un régulateur linéaire quadratique a été utilisé comme un contrôleur d’évitement d’obstacles en manipulant ces matrices de pondération à travers un contrôleur flou. Les commandes générées ont été fusionnées par un gain flou. L’algorithme de colonies de fourmis a été amélioré selon quatre aspects: (i) l’introduction d’une probabilité stimulante dans la règle de transition, (ii) l’extension de l'information heuristique, (iii) l’adoption d’une nouvelle stratégie de mise à jour de phéromone et (iv) la proposition d’une méthode d’évaporation dynamique.