Robot autonome d’exploration en extérieur

Thalès Research and Technology (TRT) souhaitait acquérir un robot mobile équipé des capteurs et des algorithmes lui permettant de réaliser des missions d’exploration en toute autonomie. Cette plate-forme devait être ouverte au développement pour que leur équipes de recherche réalisent et testent leurs propres algorithmes.

Nous avons intégré un ensemble de capteurs sur le robot Caméléon de ECA. Le module est IP65 et communique avec le robot en Ethernet. Il intègre :

• Lidar sick LMS110
• GPS Septentrio
• Gyrocompas KVH
• Caméra stéréo Videre
• Ultrasons

Le module autonome intègre plusieurs fonctions d’intelligence artificielle et d’autonomie :

• Localisation extérieure par fusion du GPS (filtre de Kalman), de l’odométrie et de la centrale inertielle
• Cartographie et localisation simultanée par rapport à l’environnement (SLAM : Simultaneous Localization and Mapping). Grâce au lidar, le robot reconnaît le profil de son environnement immédiat et l’utilise pour se localiser sur une carte de l’environnement, qu’il complète lui-même au fur et à mesure de son déplacement.
• Suivi de trajectoire automatique
• Détection et évitement d’obstacles
• Re-planification de trajectoire en temps réel. Si l’évitement d’obstacle conduit à trop s’écarter de la trajectoire prévue initialement, cette fonction recherche une nouvelle trajectoire sur la carte établie, permettant d’atteindre l’objectif final.

Une IHM (Interface Homme-Machine), installée sur un PC distant, communique en wifi avec le robot. Elle met à disposition l’ensemble des fonctions du robot et de son module autonome :

• Téléopération du robot avec retour visuel des caméras
• Planification de la mission sur un fond de carte de type image satellite (Google Maps ou équivalent)
• Recherche de chemin dans l’environnement : planification de la mission sur une carte vectorielle préétablie par le robot.
• Suivi de la mission en temps réel
• Affichage de l’état du robot et des alertes