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15/12/2020 : Soutenance de thèse de Maroua LADHARI

Le Mardi 15 Décembre à 14h, Madame Maroua Ladhari soutiendra publiquement et en distanciel sa thèse de doctorat intitulée:

"Architecture générique de fusion par approche Top-Down : application à la localisation d’un robot mobile"

 

Les travaux seront présentés devant le jury suivant :

- Samia BOUCHAFA Professeure des universités Université d’Evry Rapporteur
- Véronique CHERFAOUI Professeure des universités UTC Compiègne Rapporteur
- Michel DEVY Directeur de recherche LAAS-CNRS Toulouse Examinateur
- Romuald AUFRÈRE Maitre de Conférences Université Clermont Auvergne Examinateur
- Christophe DEBAIN Chargé de Recherches INRAE Clermont-Ferrand Examinateur
- Roland CHAPUIS Professeur des universités Université Clermont Auvergne Directeur de thèse

 

RÉSUMÉ

La problématique qui va être abordée dans cette thèse est la localisation d’un robot mobile. Ce dernier,
équipé de capteurs bas-coût, cherche à exploiter le maximum d’informations possibles pour répondre à
un objectif fixé au préalable. Un problème de fusion de données sera traité d’une manière à ce qu’à
chaque situation, le robot saura quelle information utiliser pour se localiser d’une manière continue.
Les données que nous allons traiter seront de différents types.
Dans nos travaux, deux propriétés de localisation sont désirées: la précision et la confiance. Pour
pouvoir le contrôler, le robot doit connaître sa position d’une manière précise et intègre. En effet, la
précision désigne le degré d’incertitude métrique lié à la position estimée. Elle est retournée par un
filtre de fusion. Si en plus, le degré de certitude d’être dans cette zone d’incertitude est grand, la
confiance dans l’estimation sera élevée et cette estimation sera donc considérée comme intègre. Ces
deux propriétés sont généralement liées. C’est pourquoi, elles sont souvent représentées ensemble pour
caractériser l'estimation retournée de la pose du robot. Dans ce travail nous rechercherons à optimiser
simultanément ces deux propriétés.
Pour tirer profit des différentes techniques existantes pour une estimation optimale de la pose du robot,
nous proposons une approche descendante basée sur l’exploitation d’une carte environnementale
définie dans un référentiel absolu. Cette approche utilise une sélection a priori des meilleures mesures
informatives parmi toutes les sources de mesure possibles. La sélection se fait selon un objectif donné
(de précision et de confiance), l’état actuel du robot et l’apport informationnel des données.
Comme les données sont bruitées, imprécises et peuvent également être ambiguës et peu fiables, la
prise en compte de ces limites est nécessaire afin de fournir une évaluation de la pose du robot aussi
précise et fiable que possible. Pour cela, une focalisation spatiale et un réseau bayésien sont utilisés
pour réduire les risques de mauvaises détections. Si malgré tout de mauvaises détections subsistent,
elles seront gérées par un processus
de retour qui réagit de manière efficace en fonction des objectifs souhaités.
Les principales contributions de ce travail sont d'une part la conception d'une architecture de
localisation multi-sensorielle générique et modulaire de haut niveau avec un mode opératoire
descendant. Nous avons utilisé la notion de triplet perceptif qui représente un ensemble amer, capteur,
détecteur pour désigner chaque module perceptif. À chaque instant, une étape de prédiction et une autre
de mise à jour sont exécutées. Pour l’étape de mise à jour, le système sélectionne le triplet le plus
pertinent (d'un point de vue précision et confiance) selon un critère informationnel. L’objectif étant
d’assurer une localisation intègre et précise, notre algorithme a été écrit de manière à ce que l’on puisse
gérer les aspects ambiguïtés.
D'autre part, l'algorithme développé permet de localiser un robot dans une carte de l'environnement.
Pour cela, une prise en compte des possibilités de mauvaises détections suite aux phénomènes
d'ambiguïté a été considérée par le moyen d'un processus de retour en arrière. En effet, ce dernier
permet d'une part de corriger une mauvaise détection et d'autre part d'améliorer l’estimation retournée
de la pose pour répondre à un objectif souhaité.

Mots clefs: Localisation sur une carte, architecture multi-sensorielle générique de haut niveau,
approche Top-Down, filtrage bayésien, Réseau bayésien.