Localisa1on et Naviga1on de Robots M2 EEAII, parcours ViRob, A.U. 2014-2015 Présenta)on des ac)vités de recherche de l équipe PR du laboratorie MIS Fabio MORBIDI E-mail: fabio.morbidi@u-picardie.fr
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Laboratorie MIS: organisation 3 MIS: Modélisation, Information & Systèmes 1) Équipe PR (Perception et Robotique): resp. C. Pégard 8 Permanents: 6 Maître de Conferences (Caron, Kachi, Morbidi, Potelle), 2 Professeurs 6 Doctorants 2) Équipe COVE (Commandes et Véhicules): resp. A. El Hajjaji 3) Équipe GOC (Graphes, Optimisation et Contraintes): resp. C.-M. Li 4) Équipe SDMA (Systèmes Distribués, Mots et Applications): resp. V. Villain
Équipe PR: axes de recherche 4 1) Caméras non conventionnelles Modélisation et intégration de caméras catadioptriques omnidirectionnelles, fisheye, infra-rouge (IR), RGB-D (MS Kinect), multi miroir/caméra Algorithmes de calibration Vision par ordinateur pour l asservissement visuel, la localisation et navigation de robots et la cartographie Système four in one : 4 miroirs paraboliques, 1 camèra orthographique Caméra fisheye Caméra paracatadioptrique
Équipe PR: axes de recherche 6 3) Realité virtuelle/augmentée et systèmes immersifs Modèlisation 3D et 4D Photogrammetrie Navigation dans environnements virtuels Préservation et valorisation du patrimoine culturel
7 Équipe PR: projets de recherche 1) SEARCH: Système d Exploration Aérienne pour la Recherche et la Cartographie en milieu Hostile Projet région Picardie (2012-2015): labo MIS-labo Heudiasyc UTC 2) COALAS: Plateforme Cognitive pour l Assistance aux Personnes Dépendantes Projet EU Interreg (2012-2015): France-Angleterre (Univ. Kent et Canterbury) 3) PATH: Plateforme Aérienne pour la Télésurveillance de monuments Historiques Projet région Picardie (déposé en janvier 2015): labo MIS-labo Heudiasyc UTC 4) E- cathédr@le: Réalisation et exploitation d'une maquette numérique (modèle 3D) de la cathédrale d'amiens Projet transversal du labo MIS (2010-2025): plusieurs partners locals (Amiens Metropole) et projets satellites (Assiduitas)
Équipe PR: projets de recherche 9 2) COALAS: Plateforme Cognitive pour l Assistance aux Personnes Dépendantes Démonstrateur Caméra panoramique Fauteuil roulant semi-autonome Navigation basée sur la vision omnidirectionnelle: asservissement visuel photométrique
Équipe PR: projets de recherche 10 Région Picardie 3) PATH: Plateforme Aérienne pour la Télésurveillance de monuments Historiques 1607 immeubles (bâtiments et jardins), dont la conservation présente un intérêt historique ou artistique (31 déc. 2011) Coût des travaux dans les chantiers de restauration des monuments classés en péril: 43.67 M en 2007
Équipe PR: projets de recherche 14 4) E- cathédr@le: réalisation et exploitation d'une maquette numérique de la cathédrale d'amiens Modèle 3D du portail sud de la cathédrale
Mes recherches: robotique cooperative 17 Contrôle cooperatif et décentralisé de cohortes de robots Formation leader-follower Poursuite cooperative de cible
Imitation des systèmes biologiques multi-agent 18 Vol de canards Banc de poissons
Imitation des systèmes biologiques multi-agent 19 Colonie de bactéries Troupeau de zèbres Essaim d'abeilles Interactions locales Comportement émergent global
Mes recherches: robotique cooperative 20 Le protocole de consensus: est un brique de base qui permet de coordonner le comportement d un groupe de robots ou agents d une manière décentralisée : matrice laplacienne du graphe de communication des robots État du robot 1
Simple exemple: problème de rendez- vous 21 Consensus sur la position x, y de n robots Simulation (réseau de communication: graphe étolie ) Trajectoire des 10 agents Let be a connected graph. Then the protocol converges to the agreement set Point de rendez-vous Evolution temporelle des coordonnées x et y des 10 agents with a rate of convergence that is dictated by In other words: (Average Consensus)
Autres exemples en robo)que 22 Cyclic pursuit or poursuite cyclique (graphe de commun.: anneau) Flocking (consensus sur les orientations) Control de formation (consensus sur les distances relatives) Synchronisation de posture (consensus sur SO(3) ou SE(3)): par ex. drones, satellites
Applica)ons pra)ques: drones Simula1on (logiciel GISPART) d un déversement de pétrole dans le détroit de Gibraltar Point d émission
Applica)ons pra)ques: drones Simula)on: surveillance du déversement avec 6 drones (modèle de Dubins) "Estimation and Control of UAV Swarms for Distributed Monitoring Tasks", F. Morbidi, R.A. Freeman, K.M. Lynch, in Proc. American Control Conference, pp. 1069-1075, 2011
Applica)ons pra)ques: drones Anima1on avec 5 drones (commande basée sur les moments géométriques)
Localisa1on et Naviga1on de Robots M2 EEAII, parcours ViRob A.U. 2014-2015 Fin du cours! Ques1ons et commentaires sur: Parcours ViRob Projet transversal Gagnant du ICRA'08 robot comics contest