Tesi sul tema "Architectures robotique"
Segui questo link per vedere altri tipi di pubblicazioni sul tema: Architectures robotique.
Cita una fonte nei formati APA, MLA, Chicago, Harvard e in molti altri stili
Vedi i top-50 saggi (tesi di laurea o di dottorato) per l'attività di ricerca sul tema "Architectures robotique".
Accanto a ogni fonte nell'elenco di riferimenti c'è un pulsante "Aggiungi alla bibliografia". Premilo e genereremo automaticamente la citazione bibliografica dell'opera scelta nello stile citazionale di cui hai bisogno: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver ecc.
Puoi anche scaricare il testo completo della pubblicazione scientifica nel formato .pdf e leggere online l'abstract (il sommario) dell'opera se è presente nei metadati.
Vedi le tesi di molte aree scientifiche e compila una bibliografia corretta.
1
Fijany, Amir. "Algorithmes et architectures parallèles en robotique". Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112258.
Abstract (sommario):
La simulation et le contrôle des mouvements d'un robot manipulateur nécessitent la résolution des problèmes cinématiques et dynamiques. Une capacité de calcul insuffisante a toujours constitué l'obstacle majeur de la simulation et du contrôle en temps réel des mouvements d'un robot manipulateur. Il est unanimement reconnu que l'utilisation d'architectures informatiques parallèles est un facteur clé pour surmonter cet obstacle. L'objectif de ce travail est de déduire les caractéristiques essentielles puis de mettre en oeuvre une architecture hautement parallèle qui procure les améliorations significatives et décisives pour calculer les modèles dynamiques et cinématiques. Pour atteindre cet objectif, nous avons tout d’abord effectué une étude algorithmique puis développé des algorithmes parallèles appropriés et efficaces. Les caractéristiques des architectures informatiques pour la mise en oeuvre de ces algorithmes sont ensuite déterminées en étudiant les propriétés communes des algorithmes. Cette approche a permis d'étudier et de mettre en oeuvre une architecture (MlMD-SlMD) hautement parallèle. Cette architecture a permis d'obtenir une réduction significative du temps de calcul des différents problèmes. Pour un robot à six degrés de liberté, le temps de calcul du modèle dynamique inverse est de 187 micro second tandis que le modèle cinématique et son inverse sont calculés en 75 micro secondes.
2
Fijany, Amir. "Algorithmes et architectures parallèles en robotique". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613611m.
3
QUESNE, JEAN-FRANCOIS. "Vision robotique : architectures data-flow pour le traitement des images en temps reel". Paris 11, 1992. http://www.theses.fr/1992PA112030.
Abstract (sommario):
Ce travail presente une chaine de traitements temps reel bas niveaux pour images. Elle est particulierement dediee a la vision robotique et au controle de fabrication en fin de chaine de production. Nous presentons des criteres qui nous ont permis de selectionner les algorithmes adequats, ainsi que les architectures materielles pour leur execution en temps reel. La solution adoptee est l'integration de ces algorithmes en trois circuits a applications specifiques (asic), qui seront pipelines. La possibilite de realiser en un seul balayage les phases de fermeture des contours et d'etiquetage des regions a permis de reduire a deux le nombre de circuits requis. Une seconde methode de fermeture des contours est proposee: elle utilise un reseau d'automates cellulaires dont les regles de transition sont suffisamment simples pour etre integrable en asic. Des optimisations sur les tailles des memoires et sur l'organisation du reseau permettent d'ameliorer considerablement les resultats de la fermeture. En conclusion, les trois architectures presentees peuvent etre rendues programmables afin de rendre cette chaine a usage plus general
4
Idasiak, Vincent. "Apports du genie logiciel a la programmation en robotique sur des architectures distribuees heterogenes". Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066202.
Abstract (sommario):
Afin de repondre a certains besoins actuels de la robotique, nous proposons une plate-forme de programmation de tache pour la robotique sur une architecture distribuee. La solution proposee s'articule autour de deux outils: une interface de programmation basee sur le langage iada pour lequel une methode de genie logiciel myriam permet l'aide a la conception et a la validation d'application temps reel. Le langage iada s'execute sur un noyau distribue, masque au niveau de son utilisation les mecanismes inherents a la repartition de son execution. Il permet ainsi a l'operateur de ne considerer que l'aspect robotique de son probleme. La simplicite d'utilisation du langage est basee sur l'emploi d'un nombre limite d'objets manipules et sur un aspect interprete facilitant la mise en uvre d'un programme. L'ensemble des paradigmes du controle de procede est exprimable par combinaison des objets du langage. La flexibilite du langage iada est essentiellement liee au concept de primitives, taches informatiques independantes du noyau iada, dont les fonctionnalites enrichissent le langage qui est destine a les manipuler. La methode myriam, federe dans une demarche originale des outils classiques de specifications, de conception et de validation d'application temps reel. La demarche adoptee est concue pour s'integrer dans des methodes de genie logiciel couvrant l'ensemble du cycle de vie de l'application. A partir d'une specification du probleme enonce en reseau de petri, la methode myriam propose en cinq etapes successives une caracterisation semi-automatique des taches composant l'application. Le systeme de tache resultant, peut alors etre developpe sur un noyau preemptif a priorites statiques. Des regles d'implantation de ces taches, en ada, les rendent analysables par une methode rate monotonic analysis, permettant ainsi la validation de leurs echeances temporelles
5
Buessler, Jean-Luc. "Architectures neuro-mimétiques modulaires : application à l'asservissement visuel de systèmes robotiques". Mulhouse, 1999. http://www.theses.fr/1999MULH0587.
Abstract (sommario):
Les algorithmes neuro-mimétiques (ou réseaux de neurones artificiels) ont d'intéressantes applications, en particulier dans le domaine de la robotique. Des extensions à l'algorithme des Cartes Auto-Organisatrices de Kohonen permettent un apprentissage supervisé rapide. Il devient cependant difficile de réaliser l'entraînement lorsqu'une relation complexe est définie par un trop grand nombre de variables. Le travail de thèse explore la possibilité de créer des architectures modulaires en composant les réponses de plusieurs réseaux neuronaux. Il montre que l'apprentissage peut être réalisé en introduisant une architecture bidirectionnelle. Chaque module apprend à la fois la transformation directe et la transformation inverse entre ses entrées et ses sorties. Les deux flux d'information ainsi définis permettent de dériver des règles d'adaptation locales pour chacun des modules. Ce principe général est détaillé avec l'algorithme de Kohonen. Différents schémas de compositions modulaires sont proposés et analysés. L'objectif est de conserver la souplesse d'utilisation d'un réseau neuronal monolithique. L'entraînement est défini à partir des mêmes exemples, que son architecture interne comporte un ou plusieurs réseaux neuronaux. Cette technique est illustrée avec plusieurs scénarios d'asservissement visuel des mouvements d'un bras manipulateur. Les caméras, montées sur une tête robotique, suivent les déplacements du bras. Les informations résultant du traitement de l'image et celles de la vision active sont intégrées par un contrôleur neuronal pour déterminer les consignes robotiques. L'apprentissage de ce neuro-contrôleur peut être entièrement réalisé en contexte, en exploitant les corrélations sensori-motrices durant les mouvements des robots. Une plate-forme robotique nous a permis de tester et de comparer diverses architectures modulaires du neuro-contrôleur. Les résultats illustrent les avantages de cette forme de modularité connexionniste.
6
Abi-Farraj, Firas. "Contributions aux architectures de contrôle partagé pour la télémanipulation avancée". Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1S120/document.
Abstract (sommario):
Bien que la pleine autonomie dans des environnements inconnus soit encore loin, les architectures de contrôle partagé où l'humain et un contrôleur autonome travaillent ensemble pour atteindre un objectif commun peuvent constituer un « terrain intermédiaire » pragmatique. Dans cette thèse, nous avons abordé les différents problèmes des algorithmes de contrôle partagé pour les applications de saisie et de manipulation. En particulier, le travail s'inscrit dans le projet H2020 Romans dont l'objectif est d'automatiser le tri et la ségrégation des déchets nucléaires en développant des architectures de contrôle partagées permettant à un opérateur humain de manipuler facilement les objets d'intérêt. La thèse propose des architectures de contrôle partagé différentes pour manipulation à double bras avec un équilibre opérateur / autonomie différent en fonction de la tâche à accomplir. Au lieu de travailler uniquement sur le contrôle instantané du manipulateur, nous proposons des architectures qui prennent en compte automatiquement les tâches de pré-saisie et de post-saisie permettant à l'opérateur de se concentrer uniquement sur la tâche à accomplir. La thèse propose également une architecture de contrôle partagée pour contrôler un humanoïde à deux bras où l'utilisateur est informé de la stabilité de l'humanoïde grâce à un retour haptique. En plus, un nouvel algorithme d'équilibrage permettant un contrôle optimal de l'humanoïde lors de l'interaction avec l'environnement est également proposéWhile full autonomy in unknown environments is still in far reach, shared-control architectures where the human and an autonomous controller work together to achieve a common objective may be a pragmatic "middle-ground". In this thesis, we have tackled the different issues of shared-control architectures for grasping and sorting applications. In particular, the work is framed in the H2020 RoMaNS project whose goal is to automatize the sort and segregation of nuclear waste by developing shared control architectures allowing a human operator to easily manipulate the objects of interest. The thesis proposes several shared-control architectures for dual-arm manipulation with different operator/autonomy balance depending on the task at hand. While most of the approaches provide an instantaneous interface, we also propose architectures which automatically account for the pre-grasp and post-grasp trajectories allowing the operator to focus only on the task at hand (ex., grasping). The thesis also proposes a shared control architecture for controlling a force-controlled humanoid robot in which the user is informed about the stability of the humanoid through haptic feedback. A new balancing algorithm allowing for the optimal control of the humanoid under high interaction forces is also proposed
7
Plyer, Aurélien. "Architectures massivement parallèles en vision artificielle bas niveau". Paris 13, 2013. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/secure/edgalilee_th_2013_plyer.pdf.
Abstract (sommario):
Ce travail de thèse étudie l'apport à la vision bas-niveau des architectures de calcul massivement parallèles. Nous reprenons l'évolution récente de l'architecture des ordinateurs, en mettant en avant les solutions massivement parallèles qui se sont imposées récemment, les GPU. L'exploitation des potentialités de ces architectures impose une modification des méthodes de programmation. Nous montrons qu'il est possible d'utiliser un nombre restreint de schémas ("patterns") de calcul pour résoudre un grand nombre de problématiques de vision bas niveau. Nous présentons ensuite un nouveau modèle pour estimer la complexité de ces solutions. La suite du travail consiste à appliquer ces modèles de programmation à des problématiques de vision bas-niveau. Nous abordons d'abord le calcul du flot optique, qui est le champ de déplacement d'une image à une autre, et dont l'estimation est une brique de base de très nombreuses applications en traitement vidéo. Nous présentons un code sur GPU, nommé FOLKI qui permet d'atteindre une très bonne qualité de résultats sur séquences réelles pour un temps de calcul bien plus faible que les solutions concurrentes actuelles. Une application importante de ces travaux concerne la vélocimétrie par imagerie de particules dans le domaine de la mécanique des fluides expérimentale. La seconde problématique abordée est la super-résolution (SR). Nous proposons d'abord un algorithme très rapide de SR utilisant le flot optique FOLKI pour recaler les images. Ensuite différentes solutions à coût de calcul croissant sont développées, qui permettent une amélioration de précision et de robustesse. Nous présentons des résultats très originaux de SR sur des séquences affectées de mouvement complexes, comme des séquences de piétons ou des séquences aériennes de véhicules en mouvement. Enfin le dernier chapitre aborde rapidement des extensions en cours de nos travaux à des contextes de mesure 3D, dans des domaines comme la physique expérimentale ou la robotiqueIn this work we study the gain offered by massively parallel architecture for low-level vision processing. Reviewing the recent evolutions of computer architectures, we underline the massively parallel solutions which are now available to every programmer, the GPU. Exploiting the computing power of these solutions requires a change in programming methodology. However, as far as low-level vision is concerned, we show that most problems can be solved using a restricted number of programming patterns. Finally, we propose a new model to evaluate the complexity of solutions developed on GPUs. Then we apply these programming principles to various low-level vision problems. The first one is optical flow (OF) estimation, which is at the core of many video processing problems. We present an OF estimation on GPU, called FOLKI, which allows good estimation quality on various real-world video sequences with unprecedented computing performance. An application of this work concerns particle image velocimetry, a measurement technique of paramount importance for experimental fluid mechanics. Then we turn toward super-resolution (SR). We first introduce an original and very fast solution, which uses the FOLKI optical flow estimate for image registration. Then various solutions of increasing computational complexity are proposed, which lead to better resolution and robustness. Using these techniques we show very original SR results on video with complex motions (walking person, moving vehicle). Finally the last chapter shows on-going work on 3D measurement contexts in experimental physics and robotics
8
Djerroud, Halim. "Architecture robotique pour la navigation parmi les obstacles amovibles pour un robot mobile". Electronic Thesis or Diss., Paris 8, 2021. http://www.theses.fr/2021PA080050.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, nous abordons la navigation autonome d'un robot mobile en milieu domiciliaire congestionné. Cette problématique relève du domaine de la navigation parmi les obstacles amovibles. Nous proposons une architecture robotique permettant la navigation parmi des obstacles fixes, amovibles et interactifs. L'objectif du robot est de rejoindre une position, tout en évitant les obstacles fixes, déplacer les obstacles amovibles s'ils gênent le passage ou bien demander à des obstacles interactifs (humain, robots, etc.) de céder le passage.Dans notre première contribution, nous proposons une architecture robotique hiérarchique baptisée VICA (VIcarious Cognitive Architecture), dont le niveau décisionnel est couplé à une architecture cognitive. Nous nous sommes inspiré des travaux sur la simplixité de Alain Berthoz qui décrivent comment le vivant prépare l'action et anticipe les réactions. L'architecture robotique se compose d'un planificateur global permettant la navigation dans un environnement inconnu et d'un planificateur local dédié à la gestion des obstacles.La seconde met en œuvre un planificateur global dont le but est de rapprocher autant que possible le robot de son objectif, en utilisant l’algorithme H* que nous avons développé.La troisième propose un planificateur local pour la gestion des obstacles. La solution proposée consiste à utiliser la simulation multi-agents dans le but d'anticiper le comportement des obstacles.L'implémentation de cette solution est réalisée dans l'architecture VICA développée sous ROS (Robot Operating System). En parallèle, nous avons développé un robot expérimental pour valider nos résultatsIn this thesis, we address the autonomous navigation of a mobile robot in a congested indoor environment. This problem is related to navigation among movable obstacles (NAMO). We propose a robotic architecture allowing navigation among: fixed, removable and interactive obstacles. The objective of the robot is to reach a position, while avoiding fixed obstacles, to move removable obstacles if they obstruct the path or to ask interactive obstacles (human, robots, etc.) to give way.In our first contribution, we propose a hierarchical robotic architecture named VICA (VIcarious Cognitive Architecture), whose decisional level is coupled to a cognitive architecture. We are inspired by Alain Berthoz's work on simplexity, which describes how living organisms prepare actions and anticipate reactions. The robotic architecture is composed of a global planner allowing navigation in an unknown environment and a local planner dedicated to obstacle management.The second one implements a global planner whose goal is to bring the robot as close as possible to its goal, using the H* algorithm we have developed.The third one proposes a local planner for obstacle management. The proposed solution consists in using multi-agent simulation in order to anticipate the behavior of obstacles.The implementation of this solution is realized in the VICA architecture developed under ROS (Robot Operating System). In parallel, we have developed an experimental robot to validate our results
9
Renaudo, Erwan. "Des comportements flexibles aux comportements habituels : meta-apprentissage neuro-inspiré pour la robotique autonome". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066508/document.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, nous proposons d'intégrer la notion d'habitude comportementale au sein d'une architecture de contrôle robotique, et d'étudier son interaction avec les mécanismes générant le comportement planifié. Les architectures de contrôle robotiques permettent à ce dernier d'être utilisé efficacement dans le monde réel et au robot de rester réactif aux changements dans son environnement, tout en étant capable de prendre des décisions pour accomplir des buts à long terme (Kortenkamp et Simmons, 2008). Or, ces architectures sont rarement dotées de capacités d'apprentissage leur permettant d'intégrer les expériences précédentes du robot. En neurosciences et en psychologie, l'étude des différents types d'apprentissage montre pour que ces derniers sont une capacité essentielle pour adapter le comportement des mammifères à des contextes changeants, mais également pour exploiter au mieux les contextes stables (Dickinson, 1985). Ces apprentissages sont modélisés par des algorithmes d'apprentissage par renforcement direct et indirect (Sutton et Barto, 1998), combinés pour exploiter leurs propriétés au mieux en fonction du contexte (Daw et al., 2005). Nous montrons que l'architecture proposée, qui s'inspire de ces modèles du comportement, améliore la robustesse de la performance lors d'un changement de contexte dans une tâche simulée. Si aucune des méthodes de combinaison évaluées ne se démarque des autres, elles permettent d'identifier les contraintes sur le processus de planification. Enfin, l'extension de l'étude de notre architecture à deux tâches (dont l'une sur robot réel) confirme que la combinaison permet l'amélioration de l'apprentissage du robotIn this work, we study how the notion of behavioral habit, inspired from the study of biology, can benefit to robots. Robot control architectures allow the robot to be able to plan to reach long term goals while staying reactive to events happening in the environment (Kortenkamp et Simmons, 2008). However, these architectures are rarely provided with learning capabilities that would allow them to acquire knowledge from experience. On the other hand, learning has been shown as an essential abiilty for behavioral adaptation in mammals. It permits flexible adaptation to new contexts but also efficient behavior in known contexts (Dickinson, 1985). The learning mechanisms are modeled as model-based (planning) and model-free (habitual) reinforcement learning algorithms (Sutton et Barto, 1998) which are combined into a global model of behavior (Daw et al., 2005). We proposed a robotic control architecture that take inspiration from this model of behavior and embed the two kinds of algorithms, and studied its performance in a robotic simulated task. None of the several methods for combining the algorithm we studied gave satisfying results, however, it allowed to identify some properties required for the planning process in a robotic task. We extended our study to two other tasks (one being on a real robot) and confirmed that combining the algorithms improves learning of the robot's behavior
10
Nagrath, Vineet. "Software architectures for cloud robotics : the 5 view Hyperactive Transaction Meta-Model (HTM5)". Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS005/document.
Abstract (sommario):
Le développement de logiciels pour les robots connectés est une difficulté majeure dans le domaine du génie logiciel. Les systèmes proposés sont souvent issus de la fusion de une ou plusieurs plates-formes provenant des robots, des ordinateurs autonomes, des appareils mobiles, des machines virtuelles, des caméras et des réseaux. Nous proposons ici une approche orientée agent permettant de représenter les robots et tous les systèmes auxiliaires comme des agents d’un système. Ce concept de l’agence préserve l’autonomie sur chacun des agents, ce qui est essentiel dans la mise en oeuvre logique d’un nuage d’éléments connectés. Afin de procurer une flexibilité de mise en oeuvre des échanges entre les différentes entités, nous avons mis en place un mécanisme d’hyperactivité ce qui permet de libérer sélectivement une certaine autonomie d’un agent par rapport à ces associés.Actuellement, il n’existe pas de solution orientée méta-modèle pour décrire les ensembles de robots interconnectés. Dans cette thèse, nous présentons un méta-modèle appelé HTM5 pour spécifier a structure, les relations, les échanges, le comportement du système et l’hyperactivité dans un système de nuages de robots. La thèse décrit l’anatomie du méta-modèle (HTM5) en spécifiant les différentes couches indépendantes et en intégrant une plate-forme indépendante de toute plateforme spécifique. Par ailleurs, la thèse décrit également un langage de domaine spécifique pour la modélisation indépendante dans HTM5. Des études de cas concernant la conception et la mise en oeuvre d’un système multi-robots basés sur le modèle développé sont également présentés dans la thèse. Ces études présentent des applications où les décisions commerciales dynamiques sont modélisées à l’aide du modèle HTM5 confirmant ainsi la faisabilité du méta-modèle proposéSoftware development for cloud connected robotic systems is a complex software engineeringendeavour. These systems are often an amalgamation of one or more robotic platforms, standalonecomputers, mobile devices, server banks, virtual machines, cameras, network elements and ambientintelligence. An agent oriented approach represents robots and other auxiliary systems as agents inthe system.Software development for distributed and diverse systems like cloud robotic systems require specialsoftware modelling processes and tools. Model driven software development for such complexsystems will increase flexibility, reusability, cost effectiveness and overall quality of the end product.The proposed 5-view meta-model has separate meta-models for specifying structure, relationships,trade, system behaviour and hyperactivity in a cloud robotic system. The thesis describes theanatomy of the 5-view Hyperactive Transaction Meta-Model (HTM5) in computation independent,platform independent and platform specific layers. The thesis also describes a domain specificlanguage for computation independent modelling in HTM5.The thesis has presented a complete meta-model for agent oriented cloud robotic systems and hasseveral simulated and real experiment-projects justifying HTM5 as a feasible meta-model
11
Renaudo, Erwan. "Des comportements flexibles aux comportements habituels : meta-apprentissage neuro-inspiré pour la robotique autonome". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066508.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, nous proposons d'intégrer la notion d'habitude comportementale au sein d'une architecture de contrôle robotique, et d'étudier son interaction avec les mécanismes générant le comportement planifié. Les architectures de contrôle robotiques permettent à ce dernier d'être utilisé efficacement dans le monde réel et au robot de rester réactif aux changements dans son environnement, tout en étant capable de prendre des décisions pour accomplir des buts à long terme (Kortenkamp et Simmons, 2008). Or, ces architectures sont rarement dotées de capacités d'apprentissage leur permettant d'intégrer les expériences précédentes du robot. En neurosciences et en psychologie, l'étude des différents types d'apprentissage montre pour que ces derniers sont une capacité essentielle pour adapter le comportement des mammifères à des contextes changeants, mais également pour exploiter au mieux les contextes stables (Dickinson, 1985). Ces apprentissages sont modélisés par des algorithmes d'apprentissage par renforcement direct et indirect (Sutton et Barto, 1998), combinés pour exploiter leurs propriétés au mieux en fonction du contexte (Daw et al., 2005). Nous montrons que l'architecture proposée, qui s'inspire de ces modèles du comportement, améliore la robustesse de la performance lors d'un changement de contexte dans une tâche simulée. Si aucune des méthodes de combinaison évaluées ne se démarque des autres, elles permettent d'identifier les contraintes sur le processus de planification. Enfin, l'extension de l'étude de notre architecture à deux tâches (dont l'une sur robot réel) confirme que la combinaison permet l'amélioration de l'apprentissage du robotIn this work, we study how the notion of behavioral habit, inspired from the study of biology, can benefit to robots. Robot control architectures allow the robot to be able to plan to reach long term goals while staying reactive to events happening in the environment (Kortenkamp et Simmons, 2008). However, these architectures are rarely provided with learning capabilities that would allow them to acquire knowledge from experience. On the other hand, learning has been shown as an essential abiilty for behavioral adaptation in mammals. It permits flexible adaptation to new contexts but also efficient behavior in known contexts (Dickinson, 1985). The learning mechanisms are modeled as model-based (planning) and model-free (habitual) reinforcement learning algorithms (Sutton et Barto, 1998) which are combined into a global model of behavior (Daw et al., 2005). We proposed a robotic control architecture that take inspiration from this model of behavior and embed the two kinds of algorithms, and studied its performance in a robotic simulated task. None of the several methods for combining the algorithm we studied gave satisfying results, however, it allowed to identify some properties required for the planning process in a robotic task. We extended our study to two other tasks (one being on a real robot) and confirmed that combining the algorithms improves learning of the robot's behavior
12
Fiack, Laurent. "Les effets de l’environnement sur le développement et l’organisation d'architectures de traitement matériel auto-organisées". Thesis, Cergy-Pontoise, 2015. http://www.theses.fr/2015CERG0772/document.
Abstract (sommario):
Les avancées technologiques récentes ont permis d'intégrer plusieurs milliards de transistors au sein d'une même puce, et ce chiffre ne cesse d'augmenter.Il n'est plus possible depuis quelques années, à cause de limitations physiques, d'augmenter la fréquence de fonctionnement des micro-processeurs.Pour adresser des applications toujours plus complexes, la tendance actuelle consiste à multiplier le nombre de cœurs de calcul.Au-delà d'une dizaine de processeurs, de nombreuses problématiques apparaissent, comme la gestion de la mémoire, les communications,la manière de représenter le calcul ou encore l'ordonnancement de tâches.Pour répondre à ces problématiques, nous avons conçu un calculateur capable d'auto-organiser son architecture interneen fonction de la nature et de la richesse des informations contenues dans l'environnement dans lequel il est placé.Ce contrôleur s'inscrit dans la boucle sensori-motrice d'un robot mobile, illustrant ainsi un large choix d'applications complexes, évoluant dans un environnement dynamique.Il est constitué d'une grille 2D d'éléments de calcul prenant la forme d'une surface reconfigurable, pouvant héberger un processeur ou un accélérateur matériel.L'auto-organisation de l'architecture se manifeste sous la forme d'émergence d'aires de traitement sur la surface de la puce, parmi les éléments de calcul.Le développement et l'évolution de ces aires sont pilotés par un réseau de neurones matériel intégré à la couche de calcul.L'originalité de ce réseau de neurones de type carte auto-organisatrice est d'être complètement distribué, et de disposer d'une connectivité limitée.Nous pensons en effet que ces conditions soient nécessaire pour qu'une architecture puisse passer à l'échelle.Cette couche neuronalle tire ses données d'entrée dans une couche de pré-traitement qui a pour but d'extraire l'information pertinente de l'environnement.Dans le cadre de ces travaux, elle est implémentée sous la forme d'un système de vision bio-inspiré, par ailleurs validé dans un contexte robotiqueSince a few years, due to physical limitations, it has not been possible to increase the micro-processors frequency anymore.To tackle more and more complex applications, the current trend is to increase the number of computation cores.However, beyond tens of cores, some issues emerge.Among them, we can cite memory management, communications, programming or task scheduling.To address these challenges, we have designed a computer which is able to self-organize its own internal architecture dependingon the nature and the richness of the informations sensed in the environment in which it is placed.This computer is part of a sensori-motor loop of a mobile robot, thus allowing a large panel of complex applications, running in a dynamic environment.It is made of a 2D mesh network of processing elements which are reconfigurable surfaces, that can host a processor or a hardware accelerator.The self-organization of the architecture takes the form of the emergence of computation areas on the chip surface, among the processing elements.The developpment and the evolution of these areas are driven by a hardware neural network, integrated in the programmable computation layer.The novelty of this self-organizing map neural network is that it is completely distributed, and that the neurons are sparsely connected.We think indeed that these conditions are necessary for the scalability of an architecture.This neuronal layer takes its inputs from a pre-processing sublayer which extracts the relevant information in the environment.In the context of this work, this layer is implemented as a bio-inspired vision system, also validated in a robotics context
13
Shawky, Mohamed. "Architectures parallèles, vision et véhicules autonomes : étude et mise en oeuvre". Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMP0532.
Abstract (sommario):
Les travaux de recherche consistent à étudier les différentes architectures parallèles, les mécanismes de synchronisation en temps réel, les opérateurs d'images câblés, en vue de la réalisation d'un système intégrant la vision trinoculaire et la fusion multicapteurs pour la commande d'un véhicule autonome.
14
Botero-Galeano, Diego. "Development of algorithms and architectures for driving assistance in adverse weather conditions using FPGAs". Phd thesis, INSA de Toulouse, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771869.
Abstract (sommario):
En raison de l'augmentation du volume et de la complexité des systèmes de transport, de nouveaux systèmes avancés d'assistance à la conduite (ADAS) sont étudiés dans de nombreuses entreprises, laboratoires et universités. Ces systèmes comprennent des algorithmes avec des techniques qui ont été étudiés au cours des dernières décennies, comme la localisation et cartographie simultanées (SLAM), détection d'obstacles, la vision stéréoscopique, etc. Grâce aux progrès de l'électronique, de la robotique et de plusieurs autres domaines, de nouveaux systèmes embarqués sont développés pour garantir la sécurité des utilisateurs de ces systèmes critiques. Pour la plupart de ces systèmes, une faible consommation d'énergie ainsi qu'une taille réduite sont nécessaires. Cela crée la contrainte d'exécuter les algorithmes sur les systèmes embarqués avec des ressources limitées. Dans la plupart des algorithmes, en particulier pour la vision par ordinateur, une grande quantité de données doivent être traitées à des fréquences élevées, ce qui exige des ressources informatiques importantes. Un FPGA satisfait cette exigence, son architecture parallèle combinée à sa faible consommation d'énergie et la souplesse pour les programmer permet de développer et d'exécuter des algorithmes plus efficacement que sur d'autres plateformes de traitement. Les composants virtuels développés dans cette thèse ont été utilisés dans trois différents projets: PICASSO (vision stéréoscopique), COMMROB (détection d'obstacles à partir d'une système multicaméra) et SART (Système d'Aide au Roulage tous Temps).
15
Côté, Carle. "MARIE, une architecture d'intégration de composants logiciels hétérogènes pour le développement de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome". Thèse, Université de Sherbrooke, 2011. http://hdl.handle.net/11143/5797.
Abstract (sommario):
""Aujourd'hui, la création de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome requiert l'intégration de nombreuses capacités motrices, sensorielles et cognitives au sein de chacun des projets réalisés. Ces capacités sont généralement issues de différents domaines de recherche, comme par exemple la navigation autonome, la planification, les interactions humain-machine, la localisation, la vision artificielle et le contrôle d'actionneurs, pour ne nommer que ceux-ci. D'un point de vue logiciel, deux défis de taille sont issus de ce besoin d'intégration : 1) la complexification de l'analyse des requis pour choisir, construire et interconnecter les différents composants logiciels qui permettent la réalisation de ces capacités, et 2) l'interconnectivité limitée des composants logiciels disponibles dans la communauté robotique causée par le fait qu'ils sont typiquement hétérogènes, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas complètement compatibles ou interopérables. Cette thèse propose une solution principalement au défi d'interconnectivité limité en se basant sur la création d'une architecture d'intégration logicielle appelée MARIE, qui permet d'intégrer des composants logiciels hétérogènes utilisant une approche de prototypage rapide pour le développement de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome. Grâce à cette approche, la réalisation de systèmes décisionnels complets pourrait se faire plus tôt dans le cycle de développement, et ainsi favoriser l'analyse des requis nécessaires à l'intégration de chacun des composants logiciels du système. Les résultats montrent que grâce au développement de l'architecture d'intégration logicielle MARIE, plus de 15 composants logiciels provenant de sources indépendantes ont été intégrées au sein de plusieurs applications robotiques (réelles et simulées), afin de réaliser leurs systèmes décisionnels respectifs. L'adaptation des composants déjà existants dans la communauté robotique a permis notamment d'éviter la tâche souvent ardue de réécrire le code nécessaire pour chacun des composants dans un seul et même environnement de développement. Les résultats montrent également que grâce à une méthodologie d'évaluation logicielle appelée ARID, nous avons pu recueillir de l'information utile et pertinente à propos des risques associés à l'utilisation de MARIE pour réaliser une application choisie, sans devoir construire une application de test et sans avoir recours à de la documentation complète de l'architecture logicielle ni celle de l'application à créer. Cette méthode s'inscrit ainsi dans la liste des outils qui permettent de faciliter l'analyse des requis d'intégration reliés à la création de systèmes décisionnels en robotique mobile et autonome.""
16
Adouane, Lounis. "Architectures de contrôle comportementales et réactives pour la coopération d'un groupe de robots mobiles". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00128160.
Abstract (sommario):
Contrôler un système multi-robots hautement dynamique au sein duquel évolue un grand nombre d'entités autonomes réactives est un challenge à la fois scientifique et technologique en plein essor. En effet, ceci exige non seulement d'utiliser des entités robotiques les plus élémentaires possibles mais nécessite également au niveau du contrôle, de s'éloigner davantage des conceptions centralisées et cognitives. La démarche consiste à focaliser la conception du contrôle sur l'individu élémentaire constituant le système multi-robots en prenant en compte les différentes interactions locales de cet individu avec les autres entités robotiques avec lesquels il est censé coopérer. Des effets de masse maîtrisés peuvent être ainsi obtenus et vont permettre d'augmenter à la fois la vitesse, la flexibilité et la robustesse d'exécution des tâches complexes entreprises. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire partent du principe d'une conception ascendante (Bottom-Up) des architectures de contrôle et ce afin de briser la complexité inhérente aux systèmes multi-robots. Plus spécifiquement, nous proposons un Processus de Sélection d'Action Hiérarchique appelé PSAH qui permet à l'échelle du robot de coordonner l'activité d'un ensemble de primitives élémentaires (comportements) d'une manière hiérarchique et flexible, et à l'échelle du groupe de robots d'atteindre une coordination entre robots favorisant des buts globaux. Les performances du PSAH ont été améliorées par la suite via l'adjonction d'un mécanisme de fusion d'actions approprié conduisant à un nouveau processus de sélection appelé PSAHH (PSAH-Hybride). Les formalismes des algorithmes génétiques ont été utilisés par la suite pour proposer une méthodologie permettant l'obtention des paramètres prépondérants pour le fonctionnement du PSAHH. La validation des résultats s'est effectuée au travers d'expérimentations sur des mini-robots ALICE et plus largement sur un ensemble d'études statistiques réalisées sur un grand nombre de données obtenu grâce au simulateur MiRoCo (Mini-Robotique Collective). Ce simulateur a été conçu et développé dans le cadre de nos travaux de thèse dans le but de simuler d'une manière précise et rigoureuse des systèmes multi-robots à forte dynamique d'interaction.
17
Sandt, Frédéric. "Architectures de contrôle pour robots mobiles : vers une conception orientée contraintes du superviseur". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10083.
Abstract (sommario):
Cette these s'inscrit dans le cadre de la robotique mobile lourde, et concerne plus particulierement les aspects decisionnels, a savoir les fonctions de planification et de controle. Elle couvre la conception et la realisation des architectures de controle du robot autonome de transport de charges lourdes first et du robot teleopere d'intervention sumo, respectivement de type hierarchique et multi-agents centralise. Elle met en evidence l'interet d'une methode de conception du superviseur, a la fois externe (i. E. Specification proche du comportement observable) et incrementale (i. E. Ajout de nouvelles regles comportementales sans deteriorer le systeme courant), tant pour la phase de codage que pour la phase de mise au point en environnement reel. En reponse, elle propose une approche de conception orientee contraintes, exploitant certains principes des approches comportementales et adaptatives, mais ou la connaissance est explicite et manipulable par le concepteur : le superviseur est construit incrementalement via la specification de comportements elementaires et de contraintes (e. G. De priorite, d'exclusion et d'ordonnancement), et ceci en fonction des retours d'experience. La programmation par contraintes est envisagee dans ce cadre. Enfin, elle definit une structure generique de superviseur, orientee contraintes, combinant des agents decisionnels et des agents cognitifs : les agents decisionnels implementent les comportements elementaires du robot en reaction a l'environnement courant ; les agents cognitifs ont une action transversale d'arbitrage, d'exclusion et d'ordonnancement, et reposent sur des techniques de programmation par contraintes. Cette structure a ete appliquee et evaluee dans le cadre des robots first et sumo.
18
Passama, Robin. "Conception et développement de contrôleurs de robots - Une méthodologie basée sur les composants logiciels". Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00084351.
Abstract (sommario):
L'un des problèmes majeurs rencontrés par la robotique est celui du développement d'architectures logicielles de contrôle des robots. Ceci s'explique par la complexité sans cesse croissante de ces architectures, qui doivent intégrer toujours plus de fonctionnalités de divers niveaux d'abstraction (de planification, d'asservissement, de perception, de gestion des modes de fonctionnement, etc.) et qui nécessitent la prise en compte du caractère temps-réel du contrôle. Par ailleurs, les fonctionnalités s'appuyant, directement ou non, sur un ensemble d'éléments matériels embarqués sur le robot, une architecture doit pouvoir être adaptée en fonction de l'évolution technologique (nouveaux capteurs et actionneurs, remplacement d'éléments de la partie opérative, etc.). L'enjeu actuel est donc de définir et intégrer des fonctionnalités sous forme de briques logicielles réutilisables au sein d'architectures de contrôle évolutives, de manière à simplifier le développement. Après avoir fait un tour d'horizon des propositions actuelles, le manuel présente CoSARC, une méthodologie originale couvrant l'intégralité du processus de développement d'un contrôleur de robot. La méthodologie est basée sur un modèle d'architecture et sur un langage à composants. Inspré des propositions historiques d'architectures hybrides, le modèle d'architecture constitue la base du processus de développement. Il définit une organisation générique intégrant une vision hiérarchique du contrôle et il s'appuie sur des concepts abstraits indépendants de tout domaine d'application, tel que celui de ressource . La construction d'une architecture est réalisée en fonction du modèle et à l'aide des éléments d'un langage à composants. Ces éléments correspondent à différentes catégories de composants : composants de représentation dédiés à la description des connaissances sur le monde du robot, composants de contrôle dédiés à la description des activités du robot, composants connecteurs dédiés à la description des protocoles régissant les interactions entre composants de contrôle, composants de configuration dédiés à la description d'une architecture et de son déploiement. Un des aspects essentiels de certains de ces composants réside dans le fait que leur comportement est exprimé sous la forme d'un réseau de Petri à Objets. L'expressivité et la pertinence de la méthodologie sont démontrés sur un exemple traitant du développement d'un robot manipulateur mobile.
19
Haffar, Mohamad. "Approche de Co-Simulation en vue de la validation et de l'évaluation de performance des systèmes de communication : Application à des architectures de distribution électriques". Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01003130.
Abstract (sommario):
L'objectif consiste, dans le cadre d'un partenariat industriel à proposer une plate-forme de co-simulation permettant l'évaluation de performance et la validation, dans un contexte normatif, d'architecture de protection de systèmes de distribution d'énergie électrique. Pour cela, un système de communication, basé sur une extension de TCP/IP, appelé la norme CEI 61850, est mis en œuvre. Cette norme impose des contraintes de performance du système de communication et précise, par l'utilisation d'une approche objet, comment le système de protection doit être organisé globalement. Le développement de la plate-forme de co-simulation se justifie par le besoin d'être capable d'évaluer les performances d'une architecture en phase de conception, chez le constructeur, et d'autre part de permettre l'interopérabilité entre des portions d'architecture existantes ou développées chez des constructeurs différents.
20
Naoulou, Abdelelah. "Architectures pour la stéréovision passive dense temps réel : application à la stéréo-endoscopie". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00110093.
Abstract (sommario):
L'émergence d'une robotique médicale en chirurgie laparoscopique destinée à automatiser et améliorer la précision des interventions nécessite la mise en Suvre d'outils et capteurs miniaturisés intelligents dont la vision 3D temps réel est un des enjeux. Bien que les systèmes de vision 3D actuels représentent un intérêt certain pour des manipulations chirurgicales endoscopiques précises, ils ont l'inconvénient de donner une image 3D qualitative plutôt que quantitative, laquelle nécessite un appareillage spécifique rendant l'acte chirurgical inconfortable et empêche le couplage avec un calculateur dans le cadre d'une chirurgie assistée. Nous avons développé dans la cadre du projet interne « PICASO » (Plate-forme d'Intégration de CAméras multiSenOrielles) dont les enjeux scientifiques concernent le conditionnement de capteurs intégrés et le traitement et la fusion d'images multi spectrales, un dispositif de vision 3D compatible avec les temps d'exécution des actes chirurgicaux. Ce système est basé sur le principe de la stéréoscopie humaine et met en Suvre des algorithmes de stéréovision passive dense issus de la robotique mobile. Dans cette thèse nous présentons des architectures massivement parallèles, implémentées dans un circuit FPGA, et capables de fournir des images de disparité à la cadence de 130 trames/sec à partir d'images de résolution 640x480 pixels. L'algorithme utilisé est basé sur la corrélation Census avec une fenêtre de calcul de 7 x 7 pixels. Celui-ci a été choisi pour ses performances en regard de sa simplicité de mise en Suvre et la possibilité de paralléliser la plupart des calculs. L'objectif principal de cet algorithme est de rechercher, pour chaque point, la correspondance entre deux images d'entrées (droite et gauche) prises de deux angles de vue différents afin d'obtenir une "carte de disparités" à partir de laquelle il est possible de reconstruire la scène 3D. Pour mettre en Suvre cet algorithme et tenir les contraintes « temps réel » nous avons développé des architectures en « pipeline » (calcul des moyennes, transformation Census, recherche des points stéréo-correspondants, vérification droite-gauche, filtrage...). L'essentiel des différentes parties qui composent l'architecture est décrit en langage VHDL synthétisable. Enfin nous nous sommes intéressés à la consommation en termes de ressources FPGA (mémoires, macro-cellules) en fonction des performances souhaitées.
21
Dine, Abdelhamid. "Localisation et cartographie simultanées par optimisation de graphe sur architectures hétérogènes pour l’embarqué". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS303/document.
Abstract (sommario):
La localisation et cartographie simultanées connue, communément, sous le nom de SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) est un processus qui permet à un robot explorant un environnement inconnu de reconstruire une carte de celui-ci tout en se localisant, en même temps, sur cette carte. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons au SLAM par optimisation de graphe. Celui-ci utilise un graphe pour représenter et résoudre le problème de SLAM. Une optimisation de graphe consiste à trouver une configuration de graphe (trajectoire et carte) qui correspond le mieux aux contraintes introduites par les mesures capteurs. L'optimisation de graphe présente une forte complexité algorithmique et requiert des ressources de calcul et de mémoire importantes, particulièrement si l'on veut explorer de larges zones. Cela limite l'utilisation de cette méthode dans des systèmes embarqués temps-réel. Les travaux de cette thèse contribuent à l'atténuation de la complexité de calcul du SLAM par optimisation de graphe. Notre approche s’appuie sur deux axes complémentaires : la représentation mémoire des données et l’implantation sur architectures hétérogènes embarquées. Dans le premier axe, nous proposons une structure de données incrémentale pour représenter puis optimiser efficacement le graphe. Dans le second axe, nous explorons l'utilisation des architectures hétérogènes récentes pour accélérer le SLAM par optimisation de graphe. Nous proposons, donc, un modèle d’implantation adéquat aux applications embarquées en mettant en évidence les avantages et les inconvénients des architectures évaluées, à savoir SoCs basés GPU et FPGASimultaneous Localization And Mapping is the process that allows a robot to build a map of an unknown environment while at the same time it determines the robot position on this map.In this work, we are interested in graph-based SLAM method. This method uses a graph to represent and solve the SLAM problem. A graph optimization consists in finding a graph configuration (trajectory and map) that better matches the constraints introduced by the sensors measurements. Graph optimization is characterized by a high computational complexity that requires high computational and memory resources, particularly to explore large areas. This limits the use of graph-based SLAM in real-time embedded systems. This thesis contributes to the reduction of the graph-based computational complexity. Our approach is based on two complementary axes: data representation in memory and implementation on embedded heterogeneous architectures. In the first axis, we propose an incremental data structure to efficiently represent and then optimize the graph. In the second axis, we explore the use of the recent heterogeneous architectures to speed up graph-based SLAM. We propose an efficient implementation model for embedded applications. We highlight the advantages and disadvantages of the evaluated architectures, namely GPU-based and FPGA-based System-On-Chips
22
Vilca, Ventura José Miguel. "Safe and flexible hybrid control architecture for the navigation in formation of a group of vehicles". Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2015. http://www.theses.fr/2015CLF22607/document.
Abstract (sommario):
Plusieurs laboratoires de robotique à travers le monde travaillent sur le développement de stratégies innovantes pour la navigation autonome de véhicules élémentaires ou en convoi. Dans ce contexte, nos travaux de thèse s’inscrivent principalement dans le cadre de la navigation en formation d’un groupe de véhicules dans des environnements structurés. La complexité de ces systèmes multi-robots ne permet pas l’utilisation directe de techniques classiques de perception et/ou de contrôle/commande. Nos travaux ont consisté à décomposer le contrôle global, dédié à la réalisation de la tâche complexe, en un ensemble de comportements/contrôleurs élémentaires précis et fiables (e.g., évitement d’obstacles, suivi de trajectoire, attraction vers une cible, navigation en formation, etc.). Ces comportements lient les différentes informations fournies par les capteurs aux actions des véhicules. Pour garantir les critères de performances imposés à notre architecture de contrôle/commande (e.g., stabilité, robustesse et/ou borner les erreurs maximales), les potentialités des systèmes hybrides ont été considérées. Cette architecture de contrôle a été validée, dans un premier temps, sur des véhicules pris individuellement, en utilisant notamment une stratégie de navigation sûre et flexible utilisant des points de passage. Cette navigation permet au véhicule d’effectuer différentes manœuvres entre ces points de passage (pour éviter par exemple des obstacles dans l’environnement) et ce sans avoir à planifier/re-planifier des trajectoires globales dans l’environnement. Une loi de commande spécifique, permettant une attraction stable (au sens de Lyapunov) et précise vers des cibles statiques ou dynamiques a été par ailleurs développée. Cette loi de commande garantit la convergence du véhicule vers chaque point de passage tout en garantissant des trajectoires sûres. Par ailleurs, un algorithme nommé OMWS (pour Optimal Multi-criteria Waypoint Selection) a été proposé pour sélectionner les configurations optimales des points de passage dans l’environnement. Cet algorithme permet de garantir des mouvements sûrs et fiables du véhicules en tenant compte des contraintes et incertitudes liées à la navigation du véhicule. Par la suite, l’architecture de contrôle/commande proposée a été étendue aux systèmes multi-robots en utilisant la combinaison d’une approche leader-suiveur et comportementale. Un important aspect de la navigation multi-robots est la reconfiguration dynamique de la formation en fonction du contexte de la navigation (e.g., passer d’une configuration triangle vers ligne si la largeur de la voie de navigation ne suffisait pas). Ainsi, des stratégies de reconfiguration dynamique ont été proposées, permettant de garantir la sureté de la formation même au moment des transitions entre configurations. Il est à noter par ailleurs que des métriques spécifiques ont été proposées pour quantifier la fiabilité et la robustesse des stratégies multi-robots proposées. Plusieurs simulations et expérimentations avec des véhicules urbains (VIPALABs) nous ont permis de confirmer la viabilité et efficacité des architectures de contrôle/commande proposées pour la navigation en formation d’un groupe de VIPALABsBeyond the interest of robotics laboratories for the development of dedicated strategies for single vehicle navigation, several laboratories around the world are more and more involved in the general challenging field of cooperative multi-robot navigation. In this context, this work deals with the navigation in formation of a group of Unmanned Ground Vehicles (UGVs) dedicated to structured environments. The complexity of this Multi-Robot System (MRS) does not permit the direct use of neither classical perception nor control techniques. To overcome this problem, this work proposes to break up the overall control dedicated to the achievement of the complex task into a group of accurate and reliable elementary behaviors/controllers (e.g., obstacles avoidance, trajectory tracking, target reaching, navigation in formation, formation reconfiguration, etc.). These behaviors are linked to different information given by the sensors to the actions of vehicles. To guarantee the performances criteria (e.g., stability, convergence, state errors) aimed by the control architecture, the potentialities of hybrid controllers (which controlling continuous systems in the presence of discrete events) are considered. This control architecture is validated for a single vehicle to perform safe and flexible autonomous navigation using an appropriate strategy of navigation through suitable set of waypoints. This flexible navigation allows different vehicle maneuvers between waypoints (e.g., target reaching or obstacle avoidance) without using any trajectory planning nor replanning. The designed control law based on Lyapunov synthesis guarantees the convergence to assigned waypoint while performing safe trajectories. Furthermore, an algorithm to select suitable waypoints’ positions, named Optimal Multi-criteria Waypoint Selection (OMWS), in structured environments while taking into account the safe and reliable vehicle movements, and vehicle constraints and uncertainties is proposed. Subsequently, the control architecture is extended to Multi-Robot Formation (MRF) using a combination of Leader-Follower and behavior-based approaches. An important cooperative MRS issues in this thesis is the dynamic reconfiguration of the formation according to the context of navigation (e.g., to pass from a triangle configuration towards a line if the width of the navigation way is not sufficient). The proposed Strategy for Formation Reconfiguration (SFR) guarantees the stability and the safety of the MRS at the time of the transitions between configuration (e.g., line towards square, triangle towards line, etc.). Therefore, a safe, reactive and dynamic MRF is obtained. Moreover, the degrees of multi-robot safety, stability and reliability of the system are quantified via suitable metrics. Simulations and experiments using urban vehicles (VIPALABs) of the Institut Pascal laboratory allow to perform exhaustive experiments of the proposed control architecture for the navigation in formation of a group of UGVs
23
Koenig, Anne. "Tram : une architecture blackboard dédiée à la robotique autonome mobile". Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0057.
24
Birem, Merwan. "Localisation et détection de fermeture de boucle basées saillance visuelle : algorithmes et architectures matérielles". Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2015. http://www.theses.fr/2015CLF22558/document.
Abstract (sommario):
Dans plusieurs tâches de la robotique, la vision est considérée comme l’élément essentiel avec lequel la perception de l’environnement ou l’interaction avec d’autres utilisateurs peut se réaliser. Néanmoins, les artefacts potentiellement présents dans les images capturées rendent la tâche de reconnaissance et d’interprétation de l’information visuelle extrêmement compliquée. Il est de ce fait, très important d’utiliser des primitives robustes, stables et ayant un taux de répétabilité élevé afin d’obtenir de bonnes performances. Cette thèse porte sur les problèmes de localisation et de détection de fermeture de boucle d’un robot mobile en utilisant la saillance visuelle. Les résultats en termes de précision et d’efficacité des applications de localisation et de détection de fermeture sont évalués et comparés aux résultats obtenus avec des approches de l’état de l’art sur différentes séquences d’images acquises en milieu extérieur. Le principal inconvénient avec les modèles proposés pour l’extraction de zones de saillance est leur complexité de calcul, ce qui conduit à des temps de traitement important. Afin d’obtenir un traitement en temps réel, nous présentons dans ce mémoire l’implémentation du détecteur de régions saillantes sur la plate forme reconfigurable DreamCamIn several tasks of robotics, vision is considered to be the essential element by which the perception of the environment or the interaction with other users can be realized. However, the potential artifacts in the captured images make the task of recognition and interpretation of the visual information extremely complicated. It is therefore very important to use robust, stable and high repeatability rate primitives to achieve good performance. This thesis deals with the problems of localization and loop closure detection for a mobile robot using visual saliency. The results in terms of accuracy and efficiency of localization and closure detection applications are evaluated and compared to the results obtained with the approaches provided in literature, both applied on different sequences of images acquired in outdoor environnement. The main drawback with the models proposed for the extraction of salient regions is their computational complexity, which leads to significant processing time. To obtain a real-time processing, we present in this thesis also the implementation of the salient region detector on the reconfigurable platform DreamCam
25
Damez, Lionel. "Approche multi-processeurs homogènes sur System-on-Chip pour le traitement d'image". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00724443.
Abstract (sommario):
La conception de prototypes de systèmes de vision en temps réel embarqué est sujet à de multiples contraintes sévères et fortement contradictoires. Dans le cas de capteurs dits "intelligents", il est nécessaire de fournir une puissance de traitement suffisante pour exécuter les algorithmes à la cadence des capteurs d'images avec un dispositif de taille minimale et consommant peu d'énergie. La conception d'un système monopuce (ou SoC) et l'implantation d'algorithmes de plus en plus complexes pose problème si on veut l'associer avec une approche de prototypage rapide d'applications scientifiques. Afin de réduire de manière significative le temps et les différents coûts de conception, le procédé de conception est fortement automatisé. La conception matérielle est basée sur la dérivation d'un modèle d'architecture multiprocesseur générique de manière à répondre aux besoins de capacité de traitement et de communication spécifiques à l'application visée. Les principales étapes manuelles se réduisent au choix et au paramétrage des différents composants matériels synthétisables disponibles. La conception logicielle consiste en la parallélisation des algorithmes, qui est facilitée par l'homogénéité et la régularité de l'architecture de traitement parallèle et la possibilité d'employer des outils d'aide à la parallélisation. Avec l'approche de conception sont présentés les premiers éléments constitutifs qui permettent de la mettre en oeuvre.Ceux ci portent essentiellement sur les aspects de conception matérielle. L'approche proposée est illustrée par l'implantation d'un traitement de stabilisation temps réel vidéo sur technologie SoPC
26
Dromnelle, Rémi. "Architecture cognitive générique pour la coordination de stratégies d'apprentissage en robotique". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS039.
Abstract (sommario):
L’objectif principal de cette thèse est de proposer une nouvelle méthode d’adaptation en ligne de l’apprentissage robotique, permettant aux robots d’adapter dynamiquement et de manière autonome leur comportement en fonction des variations de leur propre performance. La méthode élaborée est suffisamment générale et tâche-indépendante pour qu’un robot l’utilisant puisse effectuer différentes tâches dynamiques de nature variée sans ajustement des algorithmes ou des paramètres par le programmeur. Les algorithmes qui sous-tendent cette méthode consistent en un système de méta-contrôle permettant au robot de faire appel à deux experts décisionnels suivant une stratégie comportementale différente. L’expert model-based construit un modèle des effets des actions à long-terme et utilise ce modèle pour décider ; cette stratégie est coûteuse en termes de ressources calculatoires, mais converge rapidement vers la solution. L’expert model-free est quant à lui peu coûteux en termes de ressources calculatoires, mais met du temps à converger vers la solution optimale. Dans ce travail, nous avons élaboré un nouveau critère de coordination de ces deux experts permettant au robot de changer dynamiquement de stratégie au cours du temps. Nous montrons dans ce travail que notre méthode de coordination de comportements permet au robot de maintenir une performance optimale en termes de performance et de temps de calcul. Nous montrons aussi que la méthode permet de faire face à des changements brusques de l’environnement, des changements d’objectifs ou de comportements du partenaire humain dans le cas des tâches d’interactionThe main objective of this thesis is to propose a new method for online adaptation of robotic learning, allowing robots to dynamically and autonomously adapt their behavior according to variations in their own performance. The developed method is sufficiently general and task-independent that a robot using it can perform different dynamic tasks of various nature without any algorithm or parameter adjustment by the programmer. The algorithms underlying this method consist of a meta-control system that allows the robot to call upon two decision-making experts following a different behavioral strategy. The model-based expert builds a model of the effects of long-term actions and uses this model to decide; this strategy is computationally expensive, but quickly converges to the solution. The model-free expert is inexpensive in terms of computational resources, but takes time to converge to the optimal solution. In this work, we have developed a new criterion for the coordination of these two experts allowing the robot to dynamically change its strategy over time. We show in this work that our behavior coordination method allows the robot to maintain an optimal performance in terms of performance and computation time. We also show that the method can cope with abrupt changes in the environment, changes in goals or changes in the behavior of the human partner in the case of interaction tasks
27
Gobillot, Nicolas. "Validation d’architectures temps-réel pour la robotique autonome". Thesis, Toulouse, ISAE, 2016. http://www.theses.fr/2016ESAE0006/document.
Abstract (sommario):
Un système robotique est un système complexe, à la fois d’un point de vue matériel et logiciel. Afin de simplifier la conception de ces machines, le développement est découpé en modules qui sont ensuite assemblés pour constituer le système complet. Cependant, la facilité de conception de ces systèmes est bien souvent contrebalancée par la complexité de leur mise en sécurité, à la fois d’un point de vue fonctionnel et temporel. Il existe des ensembles d’outils et de méthodes permettant l’étude d’ordonnançabilité d’un système logiciel à base de tâches. Ces outils permettent de vérifier qu’un système de tâches respecte ses contraintes temporelles. Cependant ces méthodes d’analyse considèrent les tâches comme des entités monolithiques, sans prendre en compte la structure interne des tâches, ce qui peut les rendre trop pessimistes et non adaptées à des applications robotiques. Cette étude consiste à prendre en compte la structure interne des tâches dans des méthodes d’analyse d’ordonnançabilité. Cette thèse montre que le découpage de tâches monolithiques permet d’améliorer la précision des analyses d’ordonnancement. De plus, les outils issus de ces travaux ont été expérimentés sur un cas d’application de robotique mobile autonomeA robot is a complex system combining hardware and software parts. In order to simplify the robot design, the whole system is split in several separated modules. However, the complexity of the functional and temporal validation to improve the safety counterweights the robot design simplicity. We can find scheduling analysis tools for task-based software. These tools are used to check and validate the schedulability of the tasks involved in a software, run on a specific hardware. However, these methods considers the tasks as monolithic entities, without taking into account their internal structure. The resulting analyses may be too much pessimistic and therefore not applicable to robotic applications. In this work, we have modeled the internal structure of the tasks as state-machines and used these state-machines into the schedulability analysis in order to improve the analysis precision. Moreover, the tools developed during this work have been tested on real robotic use-cases
28
Bueno, Ruas de Oliveira Lucas. "Conception architecturale des systèmes robotiques orientée services". Thesis, Lorient, 2015. http://www.theses.fr/2015LORIS374/document.
Abstract (sommario):
La Robotique a connu une évolution remarquable au cours des dernières années, couplée à un intérêt croissant de la société pour ce domaine. Les robots ne sont plus fabriqués exclusivement pour effectuer des tâches répétitives dans les usines, mais ils sont aussi créés pour collaborer avec les humains dans plusieurs domaines d'application d'importance. Les systèmes robotiques qui contrôlent ces robots sont donc de plus en plus larges, complexes et difficiles à développer. Dans ce contexte, l'Architecture Orientée Services (SOA) a été identifiée comme un style d'architecture logicielle prometteur pour concevoir des systèmes robotiques de manière flexible, réutilisable et productive. Cependant, malgré le nombre considérable de Systèmes Robotiques Orientées Services (SORS) existants aujourd'hui, la plupart d'entre eux ont été développés de manière ad hoc. Le peu d'attention et le soutien limité portés à la conception d'architectures logicielles SORS peuvent non seulement masquer les avantages de l'adoption de la SOA, mais aussi réduire la qualité globale des systèmes robotiques, qui sont souvent utilisés dans des contextes de sécurité critiques. Cette thèse vise à améliorer la compréhension et la systématisation de la conception architecturale SORS. Elle décrit une taxonomie des services pour le domaine de la robotique, puis propose un processus ainsi qu'une architecture de référence afin de systématiser la conception d'architectures logicielles SORS. Les résultats obtenus dans les études d'évaluation montrent qu'à la fois le processus et l'architecture de référence peuvent avoir un impact positif sur la qualité des architectures logicielles SORS et, par conséquent, contribuent à l'amélioration des systèmes robotiquesRobotics has experienced an increasing evolution and interest from the society in recent years. Robots are no longer produced exclusively to perform repetitive tasks in factories, they have been designed to collaborate with humans in several important application domains. Robotic systems that control these robots are therefore becoming larger, more complex, and difficult to develop. In this scenario, Service-Oriented Architecture (SOA) has been investigated as a promising architectural style for the design of robotic systems in a flexible, reusable, and productive manner. Despite the existence of a considerable amount of Service-Oriented Robotic Systems (SORS), most of them have been developed in an ad hoc manner. The little attention and limited support devoted to the design of SORS software architectures may not only hamper the benefits of SOA adoption, but also reduce the overall quality of robotic systems, which are often used in safety-critical contexts. This thesis aims at improving the understanding and systematization of SORS architectural design
29
Adhami, Louai. "Une architecture logicielle intégrée pour la chirurgie mini-invasive robotisée : Focalisation sur la planification". Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1083.
30
Pinoteau, Jérémie. "Traitement d’informations tactiles dans une architecture neuronale en boucle fermée". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066596.
Abstract (sommario):
La perception tactile joue un rôle important dans l’interaction des êtres vivants avec leur environnement. Pour cela, le système biologique a évolué de manière à être précis et efficace dans son extraction et traitement de l’information tactile, et sert aujourd’hui de source d’inspiration pour le développement de systèmes robotiques. S’inscrivant dans ce cadre, les travaux réalisés pour cette thèse ont porté sur la reproduction des mécanismes d’encodage de l’information tactile au sein d'une nouvelle architecture neuro-computationnelle. L’architecture conçue comprend des modèles bio-mimétiques reproduisant les mécanismes d’encodage de l’information tactile par les neurones du premier et second ordre du système somatosensoriel périphérique. Les signaux neuronaux sortant de ces modèles sont interprétés par des processus de discrimination et de décision de mouvement qui simulent les traitements s’opérant au niveau cortical. Finalement, la boucle de contrôle est fermée par un modèle bio-inspiré du cervelet corrigeant les erreurs de trajectoire lors du déplacement du système. Une implémentation neuro-robotique du système a été testée dans une tâche de lecture de Braille. Les résultats montrent que les modèles de neurones du premier et du second ordre encodent et transmettent de manière fiable et efficace suffisamment d’information pour permettre une discrimination parfaite de l’ensemble des stimuli. L'architecture neuronale présentée pourra contribuer à la compréhension des bases neuronales du traitement de l’information tactile au niveau périphérique, ainsi qu’au développement de solutions neuro-mimétiques pour améliorer les capacités tactiles en robotique humanoïdeIn recent years, roboticians have taken biology as a source of inspiration and have tried with increasing effort to reproduce biological functions and structures in artificial systems. In particular, robotics and neuro-engineering have often merged into a unitary discipline that tries to reproduce basic principles of the nervous system with the goal of both making robots interact with the world in a human-like fashion and exploiting artificial models as benchmarks for testing novel scientific hypotheses. Following these objectives, the work presented here has been carried out to develop a closed loop neural architecture for active sensing and fine touch discrimination. Neural coding principles observed at the periphery of the somatosensory pathway were reproduced by emulating the spiking dynamics of primary afferents and cuneate neurons. Second order neuron responses were supplied to a classifier which computed the probability estimates of the stimulus and devised a movement policy for the fingertip in a dynamic recognition task scenario. The closed loop system was completed with a neuro-mimetic model of the cerebellum for the low-level control of the fingertip. In a real-world application, an artificial fingertip provided the inputs to the mechanoreceptor model. Testing the closed loop architecture on a Braille reading task showed that both primary afferent and cuneate neuron populations efficiently and reliably transmitted enough information to perform a perfect discrimination. The presented neural architecture could contribute to the study of both the neural bases of fine touch in humans, and neuro-mimetic solutions for processing tactile signals in humanoid robots
31
Cuperlier, Nicolas. "Apprentissage et prédiction de séquences sensori-motrices : architecture neuromimétique pour la navigation et la planification d'un robot mobile". Cergy-Pontoise, 2006. http://www.theses.fr/2006CERG0316.
Abstract (sommario):
La navigation autonome d’un robot mobile en environnement inconnu est une tâche complexe qui soulève de nombreux problèmes liésà la perception, la categorisation, la planification et au contrôle moteur. Résoudre l’ensemble de ces problèmes de manière intégrée demeure un défi pour les roboticiens. Ainsi nous proposons une architecture neuronale unifiée, fondée sur la modélisation de fonctionnalités de différentes parties du cerveau des mammifères: l’hippocampe, le cortex prefrontal et les ganglions de la base. L’intégration de données multimodales telles que la vision (entrée principale), l’intégration de chemin, et la motivation ainsi que les interactions internes et externes des différentes structures en sont des points importants. Une première partie de notre travail a ainsi consisté à modéliser des réseaux de neurones permettant l’apprentissage et la prédiction d’associations sensorimotrices, sous la forme de cellules de transition, supports d’une carte cognitive employée afin d’effectuer une planification selon des motivations parfois contradictoires. . . L’apprentissage de la carte cognitive, lors de périodes d’exploration et réalisé de façon latente, sans utiliser de coordonnées cartésiennes ni de grille d’occupation. Les liens de cette carte sont appris ou renforces selon le comportement supportant ainsi des changements dynamiques de l’environnement. Les périodes d’explorations peuvent être entrecoupées de période de planification. La deuxieme partie de cette these apporte à notre modele une solution pour explorer de fa¸conpréférentielle les zones inconnues de l’environnement et d’améliorer la précision du mouvement planifié via une compétition souple (à plusieurs gagnants), offrant une meilleure généralisation du mouvement et par conséquent un déplacement plus précis en planification. La commande motrice finale correspond à la solution stable d’un système dynamique : un champ neuronal à une dimension. Notre modele fournit ainsi une architecture de controle capable d’exhiber sur une plate forme robotique des comportements de navigation inspirés de la biologie. Cette architecture peut donc être considérée comme une tentative d’explication des mécanismes sous-jacent mis en oeuvre par les mammifères dans ces types de comportement. D’autre part les capacités de notre modèle en terme de localisation, d’exploration active, de planification et de cartographie en ligne d’un environnement incomplètement exploré en font une proposition originale au problème du S. L. A. M (Simultaneous Localization and Map building of an unknown environment)Navigation of an autonomous mobile robot in an unknown environment is a complex task that raises numerous issues in perception, categorisation, planning, and motor control. Solving all these problems in an integrated manner remains a challenge for roboticians. Thus, we propose a unified neuronal framework, based on the modeling of different parts of the mammalian brain’s functionalities: the hippocampus, the prefrontal cortex and the basal ganglia. Key topics are the multi-modal data integration like vision (the prevailing input), path integration, motivation, and also the inner and outer interactions between the structures. A first part of our work consists in modeling neural networks able to learn and predict sensory-motor combinations (transition cells) which are inputs of a cognitive map used to plan according to conflicting motivations. The cognitive map is learned without using any Cartesian coordinates nor occupancy grids. Already known transitions are used in exploration in order to preferentially explore unknown zones to reduce exploration time and enhance the completion of the cognitive map. Links of this map are learned or reinforced according to the behavior and enable to take into account dynamical changes of the environment. Exploration periods may be alternated with planning periods. The second part of this thesis brings an interesting solution for computing and selecting the final movement to perform. It also gives a stable motor control. Instead of using a (( Winner Takes All )) mechanism to select the movement, we increase the planned movement accuracy via a soft competition. Hence several movements are proposed and fed in another layer where the final motor command is obtained as the stable solution of a dynamical system: a one dimensional neural field coding for the heading direction. This field allows to endow the system with a final movement selection leading to a better movement generalization and consequently to a more reliable movement while planning. Our model gives a control architecture allowing to exhibit on a mobile robot navigation behaviors inspired from biology. This architecture can be considered as an attempt to explain underlying mechanisms implemented by mammals for these kind of behaviors. Furthermore, we can list the following benefits of our model: on-line localization, active exploration, planning and mapping in an uncompletely explored environment. These benifits cast an original light on the S. L. A. M problem (Simultaneous Localization and Map building of an unknown environment)
32
AGOSTINI, YVES PRUSKI A. "ARCHITECTURE COOPERATIVE POUR LA COMMANDE D'UN FAUTEUIL ROULANT ROBOTISE /". [S.l.] : [s.n.], 1996. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/1996/Agostini.Yves.SMZ9615.pdf.
33
Carbou, Jean-Damien. "Conception d'une architecture pour la commande à distance d'un robot d'intervention". Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20234.
34
Rodriguez, Aura Nancy. "Asset : une architecture générale pour la télérobotique". Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30002.
35
Galerne, Simon. "Architecture ouverte de commande adaptée à la robotique de coopération homme-machine : application au domaine médical". Paris 12, 1989. http://www.theses.fr/1989PA120043.
Abstract (sommario):
La robotique de substitution a debute dans l'industrie dans le cadre de l'automatisation (remplacement de l'homme), tandis que la teleoperation est une robotique de cooperation avec l'homme dans des milieux hostiles. Les divers aspects de la robotique de cooperation sont presentes; ils permettent de mettre en evidence les differentes formes de cooperation homme-machine. Une etude basee sur l'aspect fonctionnel des systemes robotises a permis d'obtenir un classement en niveaux d'assistance apportee a l'operateur. La robotique de substitution et la teleoperation apparaissent comme des cas particuliers de robotiques, seulement differencies par leurs niveaux d'assistance. La chaine de commande d'un systeme robotise commande par un operateur humain est plus complexe que celle d'un systeme automatique. Les differents types de commande sont associes aux representations mentales de l'operateur. La qualite de la commande (debit d'information, qualite biologique) est analysee. Une etude detaillee de l'organisation de la commande permet de presenter notamment les modes de commande et les reperes de commande. Les fonctionnalites d'un logiciel de commande adapte a la robotique de cooperation homme-machine sont definies a partir d'une analyse de taches effectuee aussi bien en mode automatique qu'un mode teleopere. La solution logicielle choisie est celle d'un automate avec un interface permettant a l'operateur d'intervenir en temps reel au cours de l'execution. Disposant de bibliotheques au niveau des fonctions de base, des etats et des strategies, l'utilisateur construit lui-meme les etats dont il a besoin a partir des fonctions de base, il les articule entre eux pour former une strategie et peut reutiliser des etats existants en bibliotheque. La realisation de ce logiciel est presentee. C'est une architecture ouverte: modulaire et reconfigurable en-ligne
36
Ammounah, Anas. "Architecture de contrôle pour un robot humanoïde à actionnement hydraulique". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG056.
Abstract (sommario):
HYDROïD est le premier robot humanoïde à actionnement hydraulique en Europe. Cette plateforme de recherche a été créée pour émuler le corps humain. L'émulation du corps humain est importante car l'objectif du robot humanoïde du futur est de coopérer et d'interagir avec les humains, voire de les remplacer dans des scénarios dangereux. Cette interaction nécessite des aspects de sécurité. L'émulation et le fait de disposer d'un robot anthropomorphe comme le corps humain simplifient la réalisation de cet objectif. De nombreux aspects de l'émulation ont déjà été réalisés, l'actionnement du robot émule les muscles humains, les mécanismes hybrides émulent la cinématique humaine et l'effet agoniste-antagoniste, la conception mécanique du robot émule la morphologie fine et la distribution de masse du corps humain, et le flux hydraulique émule le flux sanguin à l'intérieur du corps.Dans cette thèse, nous avons cherché à émuler l'architecture du système nerveux humain, c'est-à-dire la structure physique, la transmission et le traitement de l'information. Nous avons proposé une architecture de contrôle en couches pour HYDROïD. Une architecture distribuée avec 12 contrôleurs locaux a été conçue pour être placée sur le corps du robot afin de contrôler 36 articulations cinématiques actionnées hydrauliquement. Un PC central doté d'un système d'exploitation en temps réel gère le mouvement du corps entier par le biais d'un intergiciel en temps réel et de la communication EtherCAT. Chaque contrôleur local est une unité informatique intégrée complète permettant de contrôler le robot au niveau des articulations. Un pilote personnalisé a été construit pour contrôler l'actionnement hydraulique. Nous avons étudié deux approches à ce niveau, en utilisant une approche à boucle unique et une approche multithreadingHYDROïD is the first humanoid robot with hydraulic control in Europe. This research platform was created to emulate the human body. The emulation of the human body is important because the objective of the humanoid robot in the future is to cooperate and interact with humans, and even to replace them in dangerous scenarios. This interaction requires safety aspects. Emulation and having an anthropomorphic robot like the human body simplifies the achievement of this goal. Many aspects of emulation have already been realized, the actuation of the robot emulates human muscles, the hybrid mechanisms emulate human kinematics and agonist-antagonist effect, the mechanical design of the robot emulates the thin morphology and mass distribution of the human body, and the hydraulic flow emulates the blood flow inside the body.In this thesis, we have sought to emulate the architecture of the human nervous system, i.e., the physical structure, transmission, and processing of information. We proposed a layered control architecture for HYDROïD. A distributed architecture with 12 local controllers has been designed to be placed on the body of the robot to control 36 hydraulically operated kinematic joints. A central PC with a real-time operating system manages the whole-body motion through real-time middleware and EtherCAT communication. Each local controller is a complete integrated computing unit to control the robot at the joint level. A custom driver was built to control the hydraulic actuation. We investigated two approaches at this level, using a single-loop approach and a multi-threading approach
37
Ramaswamy, Arunkumar. "A model-driven framework development methodology for robotic systems". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLY011/document.
Abstract (sommario):
La plupart des applications robotiques, telles que les véhicules autonomes, sont développées à partir d’une page blanche avec quelques rares réutilisations de conceptions ou de codes issus d’anciens projets équivalents. Qui plus est, les systèmes robotiques deviennent de plus en plus critiques, dans la mesure où ils sont déployés dans des environnements peu structurés, et centrés sur l’humain. Ces systèmes à fort contenu logiciel qui utilisent des composants distribués et hétérogènes interagissent dans un environnement dynamique, et incertain. Or, il s’agit là d’étapes indispensables pour la mise en place de méthodes d’évaluation extensibles, ainsi que pour permettre la réutilisation de composants logiciels pré-existants. Le développement de structures logicielles et d’outils de conception d’architectures, orientés pour la robotique, coûte cher en termes de temps et d’effort, et l’absence d’une approche systématique pourrait conduire à la production de conceptions adhoc, peu flexibles et peu réutilisables. Faire de la meta-structure de l’architecture un point de convergence offre de nouvelles possibilités en termes d’interopérabilité, et de partage de la connaissance, au sein des communautés dédiées à la mise en place d’architectures et de structures. Nous suivons cette direction, en proposant un modèle commun, et en fournissant une approche méthodologique systématique aidant à spécifier les différents aspects du développement d’architectures logicielles, et leurs relations au sein d’une structure partagéeMost innovative applications having robotic capabilities like self-driving cars are developed from scratch with little reuse of design or code artifacts from previous similar projects. As a result, work at times is duplicated adding time and economic costs. Absence of integrated tools is the real barrier that exists between early adopters of standardization efforts and early majority of research and industrial community. These software intensive systems are composed of distributed, heterogeneous software components interacting in a highly dynamic, uncertain environment. However, no significant systematic software development process is followed in robotics research. The process of developing robotic software frameworks and tools for designing robotic architectures is expensive both in terms of time and effort, and absence of systematic approach may result in ad hoc designs that are not flexible and reusable. Making architecture meta-framework a point of conformance opens new possibilities for interoperability and knowledge sharing in the architecture and framework communities. We tried to make a step in this direction by proposing a common model and by providing a systematic methodological approach that helps in specifying different aspects of software architecture development and their interplay in a framework
38
Botelho, Silvia. "Une architecture décisionnelle pour la coopération multi-robots". Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT023H.
Abstract (sommario):
L'objectif de cette thèse est de traiter de la coopération multi-robots (MR) et plus précisément des aspects décisionnels liés à l'accomplissement distribué de missions complexes par plusieurs robots. Nous proposons une architecture multi-robots avec un ensemble de protocoles et d'outils pour permettre le raisonnement, la réactivité et le traitement des interactions par les robots de façon autonome. Ce mémoire est composé de six chapitres. Le premier chapitre expose la problématique MR et quelques architectures significatives de la littérature. Nous essayons aussi de mettre en exergue quelques concepts utiles à la recherche en MR. Le 2ème chapitre est consacré à la description de notre architecture générique de contrôle des sytèmes MR. Nous développons ensuite la notion de mécanismes. Nous justifions leur utilisation, en présentant leurs composants. Le 4ème chapitre présente le protocole d'allocation M+NTA, en montrant la façon à travers laquelle les robots allouent et (ré)allouent leurs tâches en fonction du contexte. Ensuite nous traitons de l'accomplissement des tâches par les robots. Nous présentons le protocole M+CTA, avec la détection et le traitement des interactions possibles entre les plans. Enfin, le 6ème chapitre présente la mise en oeuvre de notre système, ainsi que des exemples des applications développées.
39
Frenette, Patrick. "Architecture décisionnelle pour la conduite collaborative de véhicules autonomes". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1548.
Abstract (sommario):
L'automobile est un moyen de transport de prédilection puisqu'elle confère beaucoup de liberté aux utilisateurs. Cependant, les coûts sociaux et économiques reliés aux accidents de la route, ainsi que les émissions polluantes produites par la combustion des hydrocarbures, représentent une problématique à laquelle le Réseau de centres d'excellence AUTO21 s'intéresse. Notamment, AUTO21 finance ce projet qui porte sur les architectures décisionnelles appliquées aux trains de véhicules. Un train de véhicule est un système de transport intelligent regroupant un ensemble de véhicules qui se suivent les uns derrière les autres, conservant une faible distance entre eux.L'architecture DCD est une architecture décisionnelle complète avec communication bidirectionnelle responsable de la prise de décision distribuée d'un groupe de véhicules opérant au sein d'un train de véhicules.L'architecture réalise la plupart des manoeuvres réalisables dans les trains de véhicules tels l'insertion ou le retrait d'un véhicule dans le train, ainsi que la gestion des situations d'urgences telles les collisions et la défaillance de certains capteurs. La validation de l'architecture est effectuée avec un groupe de quatre robots mobiles équipés d'un système de positionnement relatif qui permet de localiser les véhicules les uns par rapport aux autres. Un ensemble de 18 scénarios de tests, couvrant un large éventail des situations susceptibles de survenir dans les trains de véhicules, est réalisé. Les résultats obtenus indiquent que la prise de décision des véhicules, ainsi que la coordination des véhicules via la communication sont robustes et permettent l'exécution des manoeuvres attendues.
40
Guitton, Julien. "Architecture hybride pour la planification d'actions et de déplacements". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00648244.
Abstract (sommario):
L'autonomie d'un robot mobile se caractérise par sa capacité à agir et à se déplacer dans l'environnement sans intervention humaine. La planification de mission pour un robot mobile fait intervenir un raisonnement symbolique pour le choix des actions permettant d'accomplir la mission et un raisonnement géométrique pour le calcul des déplacements du robot afin de réaliser ces actions. Dans un premier temps, nous comparons différentes approches permettant de coupler un planificateur de tâches et un planificateur de mouvements. Les résultats obtenus en termes de messages échangés entre les deux modules de raisonnement et en termes de temps de calcul tendent à montrer qu'un couplage dans lequel les exécutions des deux planificateurs sont entrelacées est l'approche offrant les meilleures performances. À partir de ce constat, nous proposons une architecture de planification hybride mettant en oeuvre un planificateur de tâches et un planificateur de mouvements dont les exécutions sont entrelacées. Nous avons été amenés à étendre le concept d'opérateur de planification afin de permettre l'expression et la prise en compte de préconditions géométriques ainsi que d'effets géométriques. Ces préconditions, définissant géométriquement la manière de réaliser les actions, sont ensuite envoyées au module de raisonnement géométrique sous la forme de requêtes de planification. Les contraintes géométriques sont extraites des préconditions, traduites en fonctions mathématiques, puis satisfaites à l'aide d'un algorithme de programmation non linéaire. Un chemin est ensuite calculé entre la configuration actuelle du robot et la configuration solution à l'aide d'un algorithme de planification de mouvement appelé Cell-RRT. Les effets géométriques permettent de transmettre les modifications des ressources partagées au module de raisonnement symbolique et fournissent des références sur les configurations du robot en début ou en fin de réalisation d'une action. Ces références peuvent ensuite intervenir lors de la planification d'une nouvelle action. L'algorithme de planification de mouvements mis en oevre est un algorithme probabiliste incrémental qui s'appuie sur le principe de l'algorithme RRT. Il est couplé avec une phase de réduction de l'espace de recherche. Durant cette phase, l'environnement est décomposé en un ensemble de cellules puis un algorithme de recherche de plus court chemin est appliqué afin de définir un sous-ensemble de l'espace de recherche. Les échanges entre les deux planificateurs font également appel à la notion de conseil afin de permettre le guidage de la construction du plan par des heuristiques géométriques ainsi que de permettre des phases d'optimisation du plan. Cette architecture hybride est finalement testée sur des scénarios de missions mettant ainsi en avant la validité de nos propositions. Le planificateur de déplacement Cell-RRT est également évalué afin d'étudier les gains réalisés, en termes de distances parcourues et de temps de calcul, en fonction de l'ajustement de ses différents paramètres de configuration.
41
Ferland, François. "Conception d’un mécanisme intégré d’attention sélective dans une architecture comportementale pour robots autonomes". Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5984.
Abstract (sommario):
Le vieillissement de la population à travers le monde nous amène à considérer sérieusement l'intégration dans notre quotidien de robots de service afin d'alléger les besoins pour la prestation de soins.
Or, il n'existe pas présentement de robots de service suffisamment avancés pour être utiles en tant que véritables assistants à des personnes en perte d'autonomie.
Un des problèmes freinant le développement de tels robots en est un d'intégration logicielle.
En effet, il est difficile d'intégrer les multiples capacités de perception et d'action nécessaires à interagir de manière naturelle et adéquate avec une personne en milieu réel, les limites des ressources de calculs disponibles sur une plateforme robotique étant rapidement atteintes.
Même si le cerveau humain a des capacités supérieures à un ordinateur, lui aussi a des limites sur ses capacités de traitement de l'information.
Pour faire face à ces limites, l'humain gère ses capacités cognitives avec l'aide de l'attention sélective.
L'attention sélective lui permet par exemple d'ignorer certains stimuli pour concentrer ses ressources sur ceux utiles à sa tâche.
Puisque les robots pourraient grandement bénéficier d'un tel mécanisme, l'objectif de la thèse est de développer une architecture de contrôle intégrant un mécanisme d'attention sélective afin de diminuer la charge de calcul demandée par les différents modules de traitement du robot.
L'architecture de contrôle utilisé est basée sur l'approche comportementale, et porte le nom HBBA, pour Hybrid Behavior-Based Architecture.
Pour répondre à cet objectif, le robot humanoïde nommé IRL-1 a été conçu pour permettre l'intégration de multiples capacités de perception et d'action sur une seule et même plateforme, afin de s'en servir comme plateforme expérimentale pouvant bénéficier de mécanismes d'attention sélective.
Les capacités implémentées permettent d'interagir avec IRL-1 selon différentes modalités.
IRL-1 peut être guidé physiquement en percevant les forces externes par le bias d'actionneurs élastiques utilisés dans la direction de sa plateforme omnidirectionnelle.
La vision, le mouvement et l'audition ont été intégrés dans une interface de téléprésence augmentée.
De plus, l'influence des délais de réaction à des sons dans l'environnement a pu être examinée.
Cette implémentation a permis de valider l'usage de HBBA comme base de travail pour la prise de décision du robot, ainsi que d'explorer les limites en termes de capacités de traitement des modules sur le robot.
Ensuite, un mécanisme d'attention sélective a été développé au sein de HBBA.
Le mécanisme en question intègre l'activation de modules de traitement avec le filtrage perceptuel, soit la capacité de moduler la quantité de stimuli utilisés par les modules de traitement afin d'adapter le traitement aux ressources de calculs disponibles.
Les résultats obtenus démontrent les bénéfices qu'apportent un tel mécanisme afin de permettre au robot d'optimiser l'usage de ses ressources de calculs afin de satisfaire ses buts.
De ces travaux résulte une base sur laquelle il est maintenant possible de poursuivre l'intégration de capacités encore plus avancées et ainsi progresser efficacement vers la conception de robots domestiques pouvant nous assister dans notre quotidien.
42
Despouys, Olivier. "Une architecture intégrée pour la planification et le contrôle d'exécution en environnement dynamique". Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPTA19H.
Abstract (sommario):
Ce mémoire aborde le problème de la réalisation d'un système dédié au contrôle d'un agent dans un environnement complexe et dynamique et soumis à différentes contingences (évènements perturbateurs, échecs d'exécution, pannes). Cette étude est motivée par une application industrielle (l'aide à l'arrêt d'un haut fourneau) ; elle pourrait également être transposée dans un domaine robotique, pour le contrôle de robots mobiles autonomes. Plusieurs fonctions complémentaires nécessaires à un tel système de contrôle ont été identifiées et mises en oeuvre : le diagnostic, la supervision et le contrôle d'exécution, les fonctions de délibération. L'intégration des fonctions de supervision et de délibération au sein d'une architecture décisionnelle a été réalisée en tenant compte des caractéristiques temporelles (temps de réaction borné pour le superviseur, temps de planification non borné a priori, anticipation anytime) et fonctionnelles. Elle a été facilitée par la définition d'une représentation procédurale commune des moyens d'action, qui regroupe les notions d'opérateur de planification et de procédure opérationnelle. Enfin, cette intégration a été validée par différents types de tests, en particulier une évaluation pour une application industrielle, et différents benchmarks.
43
Chapelle, Jérôme. "Une architecture multi-agents pour un apprentissage autonome guidé par les émotions". Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20181.
44
Lefebvre, Thomas. "Exploration architecturale pour la conception d'un système sur puce de vision robotique, adéquation algorithme-architecture d'un système embarqué temps-réel". Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782081.
Abstract (sommario):
La problématique de cette thèse se tient à l'interface des domaines scientifiques de l'adéquation algorithme architecture, des systèmes de vision bio-inspirée en robotique mobile et du traitement d'images. Le but est de rendre un robot autonome dans son processus de perception visuelle, en intégrant au sein du robot cette tâche cognitive habituellement déportée sur un serveur de calcul distant. Pour atteindre cet objectif, lapproche de conception employée suit un processus d'adéquation algorithme architecture, où les différentes étapes de traitement d'images sont analysées minutieusement. Les traitements d'image sont modifiés et déployés sur une architecture embarquée de façon à respecter des contraintes d'exécution temps-réel imposées par le contexte robotique. La robotique mobile est un sujet de recherche académique qui s'appuie notamment sur des approches bio-mimétiques. La vision artificielle étudiée dans notre contexte emploie une approche bio-inspirée multirésolution, basée sur l'extraction et la mise en forme de zones caractéristiques de l'image. Du fait de la complexité de ces traitements et des nombreuses contraintes liées à l'autonomie du robot, le déploiement de ce système de vision nécessite une démarche rigoureuse et complète d'exploration architecturale logicielle et matérielle. Ce processus d'exploration de l'espace de conception est présenté dans cette thèse. Les résultats de cette exploration ont mené à la conception d'une architecture principalement composée d'accélérateurs matériels de traitements (IP) paramétrables et modulaires, qui sera déployée sur un circuit reconfigurable de type FPGA. Ces IP et le fonctionnement interne de chacun d'entre eux sont décrits dans le document. L'impact des paramètres architecturaux sur l'utilisation des ressources matérielles est étudié pour les traitements principaux. Le déploiement de la partie logicielle restante est présenté pour plusieurs plate-formes FPGA potentielles. Les performances obtenues pour cette solution architecturale sont enfin présentées. Ces résultats nous permettent aujourd'hui de conclure que la solution proposée permet d'embarquer le système de vision dans des robots mobiles en respectant les contraintes temps-réel qui sont imposées.
45
Lemai-Chenevier, Solange. "Ixtet-exec : planning, plan repair and execution control with time and resource management". Toulouse, INPT, 2004. http://www.theses.fr/2004INPT017H.
Abstract (sommario):
Dans le but d'augmenter l'autonomie décisionnelle de systèmes spatiaux (e. G. Rovers), nous proposons un cadre pour intégrer la planification,l'exécution et l'adaptation réactive d'un plan, en exploitant la flexibilité des plans produits par un planificateur non linéaire basé sur des CSPs. Ce type d'application impose de respecter des contraintes temporelles et de gérer des ressources limitées. Le système IxTeT-eXeC se compose d'un exécutif temporel et du planificateur IxTeT, modifié pour améliorer la flexibilité de la représentation des ressources et prendre en compte le contexte d'exécution et la durée de la recherche lors de la planification. L'exécutif contrôle les deux mécanismes d'adaptation du plan (en cas d'échecs ou de nouveaux buts): (1) une réparation en parallèle de l'exécution de ses parties valides, (2) une replanification complète. IxTeT-eXeC a été intégré dans l'architecture LAAS pour contrôler un robot mobile avec une mission d'exploration.
46
Joyeux, Sylvain. "Un composant logiciel pour la gestion et l'exécution de plan en robotique : application aux systèmes multi-robots". Phd thesis, Toulouse, ISAE, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00293982.
Abstract (sommario):
Dans les années 90, le problème de l'intégration des nombreuses fonctionalités nécessaires à l'autonomie de robots a donné naissance aux architectures robotiques, qui permettent aux différentes fonctions nécessaires aux robots autonomes de bien s'articuler entre elles: la perception, la décision et l'action. L'expérience dans ce domaine a montré les limites des différentes approches alors proposées. Récemment, de nouvelles architectures ont tenté de dépasser ces limites, principalement en uni'ant la représentation du plan. Cette thèse propose à la fois un modèle de plan permettant de représenter les résultats de différents formalismes de décision, d'exécuter le plan qui en résulte, et de l'adapter en ligne. Ce modèle et le composant d'exécution et d'adaptation construit autour de lui ont été pensés dès l'origine pour le multi-robot : il s'agit de permettre l'exécution et l'adaptation de plans joints, c'est à dire de plans dans lesquels plusieurs robots coopèrent. Le composant logiciel construit durant cette thèse a de plus donné lieu à une validation expérimentale pour une coopération aéro-terrestre.
47
Esteveny, Laure. "Vers un actionnement sûr pour la radiologie interventionnelle robotisée". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAD015/document.
Abstract (sommario):
En radiologie interventionnelle, l’assistance robotisée permet de limiter l’exposition du praticien aux rayons X et d’apporter plus de précision pour effectuer des opérations complexes. La présence de robots dans un environnement humain pose alors la question de la sécurité du patient et de l’équipe médicale, que ce soit lors d’interactions ou de manipulations. Dans cette thèse, nous nous intéressons dans un premier temps aux problématiques de sûreté. Une structure d’actionnement intrinsèquement sûre est proposée. Le prototype réalisé permet d’effectuer des tâches de positionnement en mode automatique. Parallèlement, une stratégie de guidage basée sur une approche passive est proposée. Un système à raideur variable permet d’imposer un effort résistif variable à l’utilisateur en vue de contraindre son geste. Dans une deuxième partie, nous étudions la possibilité d’intégrer de tels systèmes sur un dispositif à plusieurs degrés de liberté, répondant au problème de placement d’aiguilleIn the context of interventional radiology, robotic-assisted surgery limits practitioners’ exposure to radiations and brings more accuracy to perform complex interventions. However, the presence of robot in the environment is a potential danger for the patient and the medical staff in case of unexpected interactions and manipulations.In this PhD thesis, we first focus on safety problems. An intrinsically safe mechanism is proposed. The achieved prototype allows to follow both planned trajectories and moving environments.Secondly, a guidance mechanism based on a passive approach is suggested. With a variable stiffness system, using a compliant mechanism, a resistive force is applied to the user which allows him to be guided in his gesture.Based on medical needs, we then study the possibility to integrate and generalize such systems to multiple degrees of freedom
48
Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de. "Contrôle d'exécution pour robots mobiles autonomes : architecture, spécification et validation". Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30027.
Abstract (sommario):
Le travail présente dans le mémoire traite des problèmes liés au contrôle d'exécution des actions des robots mobiles autonomes. Une première partie présente l'architecture de contrôle globale et la compare à d'autres approches. On décrit les niveaux hiérarchiques qui la constituent et leurs rôles dans le fonctionnement du système. Le niveau inférieur, compose d'un ensemble de modules, rassemble les fonctions de perception, de modélisation et d'action du système. La seconde partie présente le niveau exécutif. L'exécutif doit suivre l'exécution des fonctions, résoudre les conflits entre modules, accomplir certaines actions reflexes et maintenir une information sur l'utilisation des ressources non partageables du robot. Il peut être vu comme un ensemble d'automates, qui interagissent et changent d'état selon les requêtes qui arrivent du niveau supérieur et les répliques qui proviennent des modules. La mise en oeuvre de l'exécutif utilise le système à base de règles kheops. La compilation faite par kheops permet, à partir d'un ensemble de variables d'entrée et de sortie et des règles qui les relient, d'obtenir un arbre de décision équivalent et de profondeur connue, ce qui garantit un temps d'exécution borne pour l'exécutif. La compilation permet aussi de garantir certaines propriétés logiques des automates mis en place. La troisième partie présente les relations entre le niveau fonctionnel (modules et exécutif) et la couche immédiatement supérieure, le niveau tache. Ce niveau est basé sur le système prs, qui transforme des taches de haut niveau d'abstraction en procédures d'actions reconnues par le niveau fonctionnel et surveille leur exécution. Le mémoire présente une équivalence entre un sous-ensemble de prs et les réseaux de petri colores, ce qui permet de faire une vérification du niveau tache quand l'équivalence existe. Enfin, on présente quelques résultats de la mise en oeuvre expérimentale de ces travaux avec le robot hilare 2.
49
Meziou, Tarak Najah. "Système réactif pour l'évitement des obstacles en robotique mobile : architecture d'un contrôle d'exécution assurant l'interaction du système et d'une planification globale". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1992. http://www.theses.fr/1992ECAP0249.
Abstract (sommario):
Le domaine étudié dans cette thèse concerne la navigation autonome des robots mobiles dans un environnement d'intérieur supposé bidimensionnel et statique. Une méthode d'évitement des obstacles, permettant l'adaptation des mouvements du robot à la géométrie locale de l'environnement, a été développée. L’accent a été mis sur la nécessité d'un niveau dédié au contrôle d'exécution assurant l'interface entre un planificateur global et un système d'exécution d'une part et les stratégies locales d'évitement des obstacles d'autre part. Le système réactif est basé sur le concept des contraintes cinématiques et la définition des contraintes géométriques. L’originalité de la méthode réside dans la séparation de la tache de génération de consigne qui asservit le robot à des trajectoires de référence, de celle d'évitement des obstacles. Cette séparation permet au robot d'exécuter le mieux possible les différentes étapes du plan et de s'adapter à la géométrie locale de l'environnement. La détection des cas d'échecs de navigation locale est prise en compte explicitement dans les algorithmes du système réactif. Le recouvrement de ces échecs est effectué par un module rattaché au niveau de contrôle d'exécution. La méthode proposée est basée sur une recherche aveugle dans un arbre construit au cours de la mission. En ce qui concerne le niveau de contrôle d'exécution, l'étude réalisée est constituée principalement d'une spécification fonctionnelle qui pourrait servir de cadre de développements futurs. La dernière partie de la thèse présente les résultats de notre étude testée et validée par simulation.
50
Amiot, Philippe. "Architecture et intégration d'une machine pyramidale pour le traitement d'images et la vision par ordinateur : sphinx". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112414.
Abstract (sommario):
Cette étude a porté sur l'architecture et l'intégration de SPHINX, une structure pyramidale multi-processeur dédiée au traitement d'images. Après une présentation des différentes caractéristiques des machines dédiées au traitement d'images, et une présentation des choix architecturaux de SPHINX, nous décrivons les outils de conception et de mise au point que nous avons mis en place pour développer la machine. Nous commençons par décrire un système graphique hiérarchique de dessin des masques. Dans un environnement graphique déterminé, nous pouvons générer automatiquement, de manière originale, des cellules paramétrables pour différentes technologies CMOS. Cette génération est obtenue à l'aide d'un fichier de description textuel des cellules de base et à partir d'un fichier contenant les règles de dessin de la technologie CMOS utilisée. Enfin, un système d'assemblage permet de construire le dessin hiérarchique des blocs fonctionnels en accord avec les structures d'interconnexions de base. Ce programme capable d'interpréter la description des cellules et des blocs a été écrit dans un langage proche du Pascal. Ensuite, nous avons créé une bibliothèque de cellules puis construit des circuits de test afin de mettre au point le programme d'assemblage. Nous proposons alors un schéma d'implantation pour un circuit "PYRAMIDE" organisé en un tableau de 4 X 8 processeurs élémentaires dans le but de valider les choix architecturaux et d'estimer les performances du système. Pour terminer, une étude portant sur la testabilité puis sur l'amélioration du rendement de fabrication nous a fait envisager l'implantation d'un scan path et d'une rangée de processeurs supplémentaires ainsi qu'une structure de reconfigurationThis work deals with architecture and integration of SPHINX, an image processing dedicated pyramidal multi-processors system. We first present the specific features of machines dedicated to performing the image processing applications, and the choice we have made in order to construct this system. A hierarchical graphic layout system is described. With given graphical environments, we can generate automatically CMOS parametrable cells from a file containing technological rules and from a textual description with an original method. Then a "Silicon Assembler" which allows hierarchical design of functional blocks according to interconnection structures, is presented. The assemblage program reading files description is written with a Pascal like description language. Furthermore we have generated a cells library and different test circuits necessary for IC focusing before to realise a "PYRAMID" chip of 4 X 8 processing elements to validate choice of architecture and to estimate the system performance. At last, in order to take advantage of VLSI, we have an alike method to improve the testability and the yield in a two dimensional arrangement of processing elements with a scan path and with redundancy