Planification de chemins pour un robot à segments polyédriques dans une scène 3D à obstacles polyédriques en utilisant une carte de route probabiliste

Abstract

L'objectif de ce mémoire est de présenter la méthode de planification de chemin en utilisant une carte de route probabiliste pour un robot manipulateur RRR dans une scène 3D. La démarche adoptée pour l'atteinte de l'objectif est la suivante : nous avons commencé par la construction de la PRM qui passe par différentes étapes; au début on échantillonne un ensemble de configurations hors collision en utilisant une distribution uniforme. Ensuite, on utilise la méthode des k-voisins pour la sélection de paires de configurations de la PRM candidates pour la connexion. Le planificateur local que nous avons utilisé est basé sur la recherche de points de contacts entre les segments du robot et les obstacles qui sont supposés de formes polyédriques, nous avons considéré seulement le cas d'articulations rotoïdes mais l'approche peut être étendue aux cas prismatiques. Un arbre représentant les intervalles hors collision des coordonnées articulaires est ensuite établi et est utilisé pour obtenir un graphe de régions dans l'espace articulaire. La recherche de chemin dans ce graphe de régions est effectuée en utilisant l'algorithme Best-First. La carte de route probabiliste ainsi construite est utilisée pour répondre à des requêtes de planification. Ceci est effectué en utilisant l'algorithme de recherche "profondeur d'abord" (Depth-first). Le chemin ainsi obtenu subit un élagage (traitement postérieur) pour améliorer sa qualité. La simulation est réalisée sur MATLAB.