Coordination de systèmes sous-marins autonomes basée sur une méthodologie intégrée dans un environnement Open-source

This thesis studies the coordination of autonomous underwater robots in the context of coastal seabed exploration or facility inspections. In search of an integrated methodology, we have created a framework that allows the design and simulation of low-cost underwater robot controls with different model assumptions of increasing complexity. Based on this framework, we have studied algorithms to solve the problem of swarm formation, collisionavoidance between robots and obstacle avoidance of a group of underwater robots. We have described the tests of these algorithms on a swarm of real underwater robots in Opensource environment and programmed in autonomous mode. This work also aims to convert a remotely operated ROV into an autonomous ROV-AUV hybrid. Finally, we have presented simulation results and real basin tests validating the proposed concepts.Cette thèse étudie la coordination de robots sous-marins autonomes dans le contexte d’exploration de fonds marins côtiers ou d’inspections d’installations. En recherche d’une méthodologie intégrée, nous avons créé un framework qui permet de concevoir et de simuler des commandes de robots sous-marins low-cost avec différentes hypothèses de modèle de complexité croissante. Sur la base de ce framework articulant plusieurs outils, nous avons étudié des algorithmes pour résoudre le problème de la mise en formation d’un essaim, puis celui de l’évitement de collisions entre robots et celui du contournement d’obstacle d’un groupe de robots sous-marins. Nous décrivons les tests de ces algorithmes sur un essaim de robots sous-marins réels en environnement Opensource et programmés en mode autonome. Ce travail permet également de convertir un ROV téléopéré en un hybride ROV/AUV autonome. Enfin, nous présentons des résultats de simulation et des essais réels en bassin validant les concepts proposés