Robot d’inspection autonome en intérieur

Dans le cadre d’un projet RAPID DGA, en partenariat avec ECA et INRIA Sophia, nous avons développé un module d’inspection pour un petit robot d’intérieur. Celui-ci lui permet d’inspecter en complète autonomie un bâtiment, d’en construire la carte, et de positionner sur cette carte des objets d’intérêt repérés.

Nous avons intégré un ensemble de capteurs sur le robot Caméléon de ECA Robotics :

  • Lidar Sick LMS100
  • Gyrocompas KVH
  • Depth Caméra RGB-D (type kinect)
Cameleon Robot d'inspection
Caméléon équipé du module de navigation autonome et cartographie d'intérieur
slam-box
Version Box

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

  • Exploration autonome : algorithme permettant d’identifier les zones non explorées et de construire une stratégie optimale d’exploration
  • Recherche de trajectoire : algorithme de recherche de chemin optimal (Dijkstra)
  • 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.
  • Détection de zone d’intérêt
  • Classification d’objets en catégories par reconnaissance visuelle ; algorithmes d’apprentissage et de reconnaissance
robot d'inspection

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
SLAM Robot d'inspection
Exploration autonome et cartographie simultanée
SLAM Interieur Robot d'Inspection
SLAM Interieur