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Contribution à la Planification de Mouvements en Robotique : Approches Probabilistes et Approches Déterministes / A. SANCHEZLOPEZ

Public ISBD Titre : Contribution à la Planification de Mouvements en Robotique : Approches Probabilistes et Approches Déterministes Type de document : texte imprimé Auteurs : A. SANCHEZLOPEZ, Auteur Année de publication : 2003 Langues : Français (fre) Tags : PLANIFICATION DE MOUVEMENT  METHODES PROBABILISTES  METHODES DETERMINISTES  PLANIFICATION DE MOUVEMENT  METHODES PROBABILISTES  METHODES DETERMINISTES  ECHANTILLONNAGE DETERMINISTE CONTRIBUTION TO MOTION PLANNING IN ROBOTICS: PROBABILISTIC AND DETERMINISTIC APPROACHES  MOTION PLANNING  PROBABILISTIC METHODS  DETERMINISTIC METHODS  DETERMINISTIC SAMPLING  GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Cette thèse présente une étude approfondie sur la comparaison entre l' échantillonnage aléatoire et l'échantillonnage déterministe dans le contexte de la planification de mouvement en robotique. Une tendance récente dans la planification de mouvement a été le développement des planificateurs aléatoires. Ces planificateurs sont plus efficaces que leurs homologues algébriques et ils peuvent résoudre des problèmes avec beaucoup de degrés de liberté, mais aux dépens de la complétude. Ils ne reposent plus sur une construction préalable d'une représentation exacte ou approchée de l'espace des configurations, mais cherchent à capturer la connectivité de l'espace libre par un graphe. L'approche lazy PRM présentée au troisième chapitre minimise les appels aux test de collision afin de réduire le temps de calcul. L'échantillonnage aléatoire échantillonne l'espace d'une manière uniforme en produisant de nombreuses pseudo-aléatoires. Ce type d'échantillonnage produit souvent des amas de points, ce qui nous a mené à proposer des méthodes d'échantillonnages déterministes. En effet, les suites déterministes satisfont d'autres mesures d'uniformité (par exemple, la discrépance et la dispersion), elles sont détaillées dans le chapitre 4. La substitution de l'échantillonnage aléatoire par l'échantillonnage déterministe offre des avantages pratiques et théoriques. La structure régulière de voisinage des règles de réseau a conduit à d'autres avantages de performance dans le contexte de l'évaluation paresseuse de collisions. Ces résultats permettent d'envisager une évolution possible vers des techniques déterministes offrant les avantages des méthodes probabilistes, mais vérifiant une forme de complétude approchée, plus forte que la complétude probabiliste. Une analyse des performances est également présentée à travers différents exemples de problèmes de planification de mouvement. This work presents a deep study on the comparison between random sampling and deterministic sampling in the motion planning context in robotics. A recent trend in motion planning has been the development of randomized planners. These planners are more efficient than their algebraic counterparts and can handle large degree of freedom problems, but at expense of completeness. They are not based on a previous construction of an exact or approximated representation of the configuration space, but they try to capture the connectivity of the free space by a graph. Most of the work relative to probabilistic methods is dedicated to learning problems. The lazy PRM approach presented in the third chapter minimizes the number of collision checks in order to reduce the running time. Random sampling approach splits the space in a uniform way by producing pseudo-random numbers. This type of samples often produces clusters on points, which carried us out to propose deterministic sampling methods. Indeed, the deterministic sequences satisfy other measures of uniformity (for example, discrepancy and dispersion), which are detailed in chapter 4. The replacement of random sampling by deterministic sampling offers practical and theoretical advantages. The regular neighbourhood structure of lattices leads to other advantages of performance in the lazy collision checking context. These results allow us to anticipate a possible evolution towards deterministic techniques offering the advantages of the probabilistic completeness. An analysis of the performances is also presented through various examples of motion planning problems. Directeur(s) de thèse : ZAPATA R. Président du jury : JOUVENCEL B. Rapporteur(s) : MAZER E.;SIMEON T. Examinateur(s) : FERBER J. Date de soutenance : 15/07/2003 Contribution à la Planification de Mouvements en Robotique : Approches Probabilistes et Approches Déterministes [texte imprimé] / A. SANCHEZLOPEZ, Auteur . - 2003. Langues : Français (fre) Tags : PLANIFICATION DE MOUVEMENT  METHODES PROBABILISTES  METHODES DETERMINISTES  PLANIFICATION DE MOUVEMENT  METHODES PROBABILISTES  METHODES DETERMINISTES  ECHANTILLONNAGE DETERMINISTE CONTRIBUTION TO MOTION PLANNING IN ROBOTICS: PROBABILISTIC AND DETERMINISTIC APPROACHES  MOTION PLANNING  PROBABILISTIC METHODS  DETERMINISTIC METHODS  DETERMINISTIC SAMPLING  GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Cette thèse présente une étude approfondie sur la comparaison entre l' échantillonnage aléatoire et l'échantillonnage déterministe dans le contexte de la planification de mouvement en robotique. Une tendance récente dans la planification de mouvement a été le développement des planificateurs aléatoires. Ces planificateurs sont plus efficaces que leurs homologues algébriques et ils peuvent résoudre des problèmes avec beaucoup de degrés de liberté, mais aux dépens de la complétude. Ils ne reposent plus sur une construction préalable d'une représentation exacte ou approchée de l'espace des configurations, mais cherchent à capturer la connectivité de l'espace libre par un graphe. L'approche lazy PRM présentée au troisième chapitre minimise les appels aux test de collision afin de réduire le temps de calcul. L'échantillonnage aléatoire échantillonne l'espace d'une manière uniforme en produisant de nombreuses pseudo-aléatoires. Ce type d'échantillonnage produit souvent des amas de points, ce qui nous a mené à proposer des méthodes d'échantillonnages déterministes. En effet, les suites déterministes satisfont d'autres mesures d'uniformité (par exemple, la discrépance et la dispersion), elles sont détaillées dans le chapitre 4. La substitution de l'échantillonnage aléatoire par l'échantillonnage déterministe offre des avantages pratiques et théoriques. La structure régulière de voisinage des règles de réseau a conduit à d'autres avantages de performance dans le contexte de l'évaluation paresseuse de collisions. Ces résultats permettent d'envisager une évolution possible vers des techniques déterministes offrant les avantages des méthodes probabilistes, mais vérifiant une forme de complétude approchée, plus forte que la complétude probabiliste. Une analyse des performances est également présentée à travers différents exemples de problèmes de planification de mouvement. This work presents a deep study on the comparison between random sampling and deterministic sampling in the motion planning context in robotics. A recent trend in motion planning has been the development of randomized planners. These planners are more efficient than their algebraic counterparts and can handle large degree of freedom problems, but at expense of completeness. They are not based on a previous construction of an exact or approximated representation of the configuration space, but they try to capture the connectivity of the free space by a graph. Most of the work relative to probabilistic methods is dedicated to learning problems. The lazy PRM approach presented in the third chapter minimizes the number of collision checks in order to reduce the running time. Random sampling approach splits the space in a uniform way by producing pseudo-random numbers. This type of samples often produces clusters on points, which carried us out to propose deterministic sampling methods. Indeed, the deterministic sequences satisfy other measures of uniformity (for example, discrepancy and dispersion), which are detailed in chapter 4. The replacement of random sampling by deterministic sampling offers practical and theoretical advantages. The regular neighbourhood structure of lattices leads to other advantages of performance in the lazy collision checking context. These results allow us to anticipate a possible evolution towards deterministic techniques offering the advantages of the probabilistic completeness. An analysis of the performances is also presented through various examples of motion planning problems. Directeur(s) de thèse : ZAPATA R. Président du jury : JOUVENCEL B. Rapporteur(s) : MAZER E.;SIMEON T. Examinateur(s) : FERBER J. Date de soutenance : 15/07/2003

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THE-03 / 9697	Papier	THESES	NON CLASSES		Disponible

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