Motion Planning: from Digital Actors to Humanoid Robots

The goal of this thesis is to develop motion planning algorithms for human-like figures that take into account the geometry, kinematics and dynamics of the mechanism and its environment.We propose a three-stage strategy to solve the problem of generating motions for human-like figures that manipulate bulky objects while walking. In the process, several interesting problems and their solutions are brought into focus. These problems are, 3D collision-avoidance, two-hand object manipulation, cooperative manipulation among several characters or robots and the combination of different behaviors. Our main contribution is the modeling of the automatic generation of cooperative manipulation motions. This model considers the above difficulties, all in the context of bipedal walking mechanisms. The motion planner, connected to different controllers, is used and tested in different mechanisms, both virtual and physical.Le but de ce travail est de développer des algorithmes de planification de mouvement pour des figures anthropomorphes en tenant compte de la géométrie, de la cinématique et de la dynamique du mécanisme et de son environnement.Nous proposons une approche à trois étages au problème de la planification de mouvements pour des figures anthropomorphes qui manipulent des objets encombrants tout en marchant. Dans le processus, plusieurs problèmes ainsi que des propositions pour les résoudre, sont présentés. Ceux sont principalement l'évitement tri-dimensionnel des obstacles, la manipulation des objets à deux mains, la manipulation coopérative des objets et la combinaison de comportements hétérogènes.La contribution principale est la modélisation du problème de la génération automatique des mouvements de manipulation et de locomotion dans le contexte de mécanismes bipèdes. Les bonnes performances du planificateur sont validées avec des mécanismes différents, tant virtuels que physiques