Exécution réactive de trajectoires pour robots mobiles non-holonomes

This report addresses the problem of trajectory following for a wheeled mobile robot with nonholonomic constraints. The aim is to develop a method to avoid the collisions caused by erroneous localization of the robot in its environment, by unknown obstacles and the inaccuracy of the map. This method uses a generic technique to deform the trajectory. The obstacles perceived by the robot produce some virtual forces that push away the trajectory according to the nonholonomic constraints. We describe precisely how to compute virtual forces for differents kinds of robots. The algorithm to simultaneously deform and follow a trajectory that take into account the kinematics boundary of the robot is presented. Some experimental results onboard real robots are shown.Ce mémoire aborde le problème de l'exécution d'une trajectoire pour un robot mobile à roues soumis à des contraintes non-holonomes. Le but est de développer une méthode permettant d'éviter les collisions dûes aux erreurs de localisation du robot dans son environnement, aux obstacles inconnus et aux imprécisions du plan de l'environnement. La méthode s'appuie sur une technique générique de déformation de trajectoire. Les obstacles perçus au cours du mouvement génèrent des forces virtuelles qui repoussent la trajectoire au loin tout en garantissant le respect des contraintes non-holonomes. La méthode de calcul des forces virtuelles est décrite en détail pour différents systèmes. L'algorithmique nécessaire à l'exécution simultanée de la déformation et du suivi d'une trajectoire en respectant les limitations cinématiques du robot est présenté. Des résultats expérimentaux sur des robots réels sont présentés dans le mémoir