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Matériel accompagnant l'exposé oral.
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THÈSE de DOCTORAT de L’UNIVERSITÉ PARIS 6
Spécialité: Informatique
présentée par: M. Stéphane Gourichon
pour obtenir le grade de
DOCTEUR de L’UNIVERSITÉ PARIS 6
soutenue le 2 juillet 2004
devant le jury composé de :
La soutenance a eu lieu le 2 juillet 2004 à l'Université Paris 6.
Matériel accompagnant l'exposé oral.
Pour se faire une idée rapidement,
en couleurs avec de petites vidéos.
Texte complet de la thèse,
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Dans cette thèse, nous nous intéressons à la navigation et à l’orientation d’un robot à l’aide de mesures d’angles, sans information de distance ni reconstitution de l’environnement. Des modèles issus d’expériences sur des abeilles ont montré qu’une approche minimaliste suffit pour une tâche de retour au nid à orientation connue. Nous analysons les conséquences d’une erreur d’orientation et les modes de fonctionnement dégradés qui restent possibles mais insatisfaisants. Nous élaborons une méthode originale et minimale de réorientation, appelée « compas visuel ». L’observation de trois panoramas d’orientation connue et une approximation au premier ordre suffisent pour mémoriser de quoi s’orienter. Nous comparons le compas visuel avec une seconde méthode plus simple et approximative. Nous montrons formellement et expérimentalement que leur précision est suffisante pour naviguer et que leur champ d’action peut être arbitrairement étendu par construction d’une carte cognitive.
Using a visual compass for mobile robot navigation
In this thesis, we consider navigation and orientation of a robot using measurements of angles, without any distance information or reconstruction of the environment. Previous models derived from experiments involving bees showed that a minimalistic approach suffices to perform homing if the orientation is known. We analyse the consequence of an error in orientation and the degraded functionality that remains possible, but is unsatisfactory. We elaborate an original and minimalistic reorientation method, called “visual compass”. The observation of three panoramas of known orientation and a first-order approximation is sufficient stored information for reorientation. We compare the visual compass with another method, simpler and more approximate. We show formally and experimentally that the precision of each is sufficient to navigate and that their range can be arbitrarily extended via the building of a cognitive map.
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