Soutenance de thèse de Renliw FLEURMOND

Asservissement visuel coordonné de deux bras manipulateurs


Titre anglais : Coordination in visual servoing for a dual arm mobile manipulator
Ecole Doctorale : SYSTEMES
Spécialité : Robotique et Automatique
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UPR 8001 - LAAS - Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes
Direction de thèse : Viviane CADENAT
Co-encadrement de thèse : Daniel SIDOBRE


Cette soutenance a eu lieu jeudi 17 décembre 2015 à 10h30
Adresse de la soutenance : 7, Avenue du Colonel Roche, 31400, Toulouse - salle Europe

devant le jury composé de :
Viviane CADENAT   Maitre de conférences - HDR   Université Toulouse 3 Paul Sabatier   Directeur de thèse
Daniel SIDOBRE   Maitre de conférences - HDR   Université Toulouse 3 Paul Sabatier   CoDirecteur de thèse
Youcef MEZOUAR   Professeur des Universités   Université Blaise Pascal de Clermont - Ferrand   Rapporteur
Philippe FRAISSE   Professeur des Universités   Université Montpellier 2   Rapporteur
Patrick DANèS   Professeur des Universités   Université Toulouse 3 Paul Sabatier   Examinateur
Nestor ARANA AREXOLALEIBA   Professeur   Mondragon Unibertsitatea   Examinateur


Résumé de la thèse en français :  

Nous nous intéressons ici au problème de la coordination de plusieurs bras manipulateurs au moyen de la vision. Après avoir étudié les approches de commande dédiées à ce problème, notre première contribution a consisté à établir un formalisme basé sur l'asservissement visuel 2D. Ce formalisme permet de bénéficier des images fournies par une ou plusieurs caméras, embarquées ou déportées, pour coordonner les mouvements d'un système robotique multi-bras. Il permet de plus d'exploiter la redondance de ce type de système pour prendre en compte des contraintes supplémentaires. Nous avons ainsi développé une stratégie de commande pour réaliser une tâche de manipulation coordonnée tout en évitant les butées articulaires et la perte des indices visuels. Afin d'aller plus loin et de tolérer les occultations, nous avons proposé des approches permettant de reconstruire la structure des objets manipulés et donc les indices visuels qui les caractérisent. Enfin, nous avons validé nos travaux en simulation et expérimentalement sur le robot PR2.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

We address the problem of coordinating a dual arm robot using one or several cameras. After proposing an overview of the control techniques dedicated to this problem, we develop a formalism allowing to coordinate the motions of several arms thanks to multi-cameras image based visual servoing. Our approach allows to benefit from the natural redundancy provided by the robotic system to take into account useful constraints such as joint limits and occlusions avoidance. We propose a strategy to deal with these tasks simultaneously. Finally, to make our control more robust with respect to image losses, we reconstruct the structure of the manipulated objects and the corresponding visual features. To validate our approach, we use the formalism to make the dual arm PR2 robot recap a pen. Simulations and experimental results are provided.

Mots clés en français :asservissement visuel, coordination, manipulation, robot à deux bras, triangulation, redondance,
Mots clés en anglais :   visual servoing, coordination, manipulation, dual arms robot, triangulation, redundancy,