Résumé
Notre projet robot mobile avec suivi visuel de
ligne, est de type uni-cycle composé
par un châssis et 3 roues : deux roues motrices
polarisées sur même axe et une roue libre pour assurer
l'équilibre du robot. Pour commander les deux moteurs CC une carte
ArduinoUno a été utilisée.
Le suivi de la ligne est assuré par un système
à base d'un laptop et une webcam permettant l'acquisition en temps
réel de l'image du terrain. Cet image utilisée pour la
détection de la ligne et le calcule des commandes envoyées
à la carte de commande des moteurs pour assurer le suivi de la ligne.
Mots clefs : Robot Mobile-Suivi Visuel-Ligne.
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Robot Mobile Avec Suivi Visuel De Ligne
SOMMAIRE
Introduction générale: 01
Chapitre N°I: Généralités sur
les robots mobiles.
I.1. INTRODUCTION .. 03
I.2. DEFINITION . 03
I.2.1. Robot mobile . 03
I.3. APERÇU HISTORIQUE . 04
I.4. LES EFFECTEURS 05
I.4.1. Les plates-formes différentielles 05
I.4.2. Les plates-formes omnidirectionnelles . 06
I.4.3. Les plates-formes non holonomes 07
I.4.4. Les plates-formes à pattes 07
I.5. LA MODELISATION D'UN ROBOT MOBILE .07
I.5.1. Le modèle cinématique du robot de type
uni-cycle . 07
I.5.2. Le modèle cinématique de type voiture .
09
I.6. LES DIFFERENTS TYPES DE TERRAIN 10
I.7. LOCALISATION .. 12
I.8. PLANIFICATION DE TRAJECTOIRE 15
I.8.1. Approches polynomiales pour la génération
de trajectoires 15
I.8.2. Carte routière (road map) 16
I.8.3. Approche globale 17
I.8.3.1. Approche Par squelette 18
I.8.4. Approche locale .. 18
I.8.4.1. Méthodes des champs de potentiel ..18
I.8.4.2. Méthode de HUANG .. 18
I.8.5. Approche mixte 19
I.8.6. Approches réactives 19
I.8.6.1. Planification de mouvement partiel 19
I.8.6.2. Histogramme de champs de vecteurs ..19
I.9. EVITEMENT REACTIF D'OBSTACLES 20
I.9.1. Méthodes analytiques 20
1.9.2. Méthode de fenêtre dynamique .. 21
I.10. POURSUITE DE TRAJECTOIRE . 21
I.11. EXEMPLES D'APPLICATIONS 22
I.12. LES TACTIQUE DE NAVIGATION DES ROBOTS MOBILES . 23
I.12.1. Robots télémétriques sans
mémoire 23
I.12.2. Optimisation de trajectoires dans un univers connu
24
I.12.3. Tactiques de navigation optimisées et
interactives avec l'environnement 24
I.13. CONCLUSION 25
Chapitre N°II : Traitement
d'image numérique-Suivi visuel.
II.1. INTRODUCTION 25
II.2. HISTORIQUE DU TRAITEMENT D'IMAGES . 25
II.3. VISUALISATION 25
II.3.1. Définition 26
II.3.2. Image binaire . 26
II.3.3. Image en niveaux de gris 26
II.3.4. Image couleur 27
II.3.5. Image à valeurs réelles .. 27
II.4. ESPACE DE COULEURS 27
II.5. ACQUISITION: ECHANTILLONNAGE / QUANTIFICATION .. 28
II.5.1. Effets de l'échantillonnage : Pixellisation .
28
II.5.2. Effets de la quantification à l'acquisition .
28
II.5.3. Bruits lies à l'acquisition .. 29
II.6.RECONNAISSANCE DE FORMES 30
II.6.1. Définition .. 30
II.6.2. Méthode approximation d'une droite 30
II.6.2.1. Méthodes exactes .. 31
II.6.2.2. Approximation par estimation robuste .. 31
II.7. DOMAINES D'APPLICATION .. 32
II.8. TRAITEMENT D'IMAGE ET PERCEPTION VISUELLE .. 31
II.9. LES DIFFERENTS TYPES DE NAVIGATION 31
II.9.1 Guidage 31
II.9.2. Action associée à un lieu 32
II.9.3. Navigation topologique 32
II.9.4. Navigation métrique 32
II.10. CARACTÉRISTIQUE 32
II.11. LES REPRÉSENTATIONS DE L'ENVIRONNEMENT . 33
II.11.1. Carte topologique 33
II.11.1.1. Description 33
II.11.1.2. Avantage . 33
II.11.1.3. Inconvénient 34
II.11.1. Carte métrique 34
II.11.2.1. Description 34
II.11.2.2. Avantage . 35
II.11.2.3. Inconvénient 35
II.12. DOMAINES D'APPLICATION 35
II.13. MODÉLISATION DU CHEMIN PAR LA FORME 35
II.13.1. Représentation de la forme des objets 36
II.13.1.1. APPROCHES GLOBALES 36
II.13.1.2. APPROCHES LOCALES 37
II.13.2. Catégorisation des chemins par shape context
...37
II.14. MODÉLISATION ET CATÉGORISATION DE CHEMINS
...38
II.14.1. Définition chemin 38
II.14.2. Indexation de chemins par la forme 38
II.15.CONCLUSION 39
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