Multirobot planning for surveillance missions with communication constraints
Planification multirobot pour des missions de surveillance avec contraintes de communication
Résumé
The goal of this work is to enable a team of heterogeneous autonomous robots to perform a complex mission in a real environment with communication constraints. This approach was therefore to create and validate a distributed embedded architecture able to plan, to monitor the execution of a plan and to repair a plan when an unexpected event occurs. This document shows the conception of an hybrid planning algorithm, named HiPOP, used to compute initial plans before the beginning of the mission and to repair the plan during the mission when something unexpected happens. It also shows the conception of a monitoring algorithm, named METAL, used to monitor the execution of the plan on each robot and, when needed, which calls HiPOP to repair the plan. Both algorithms
were implemented and used to carry out surveillance missions up to 12 robots, both in simulation and in a real life scenario.
L’objectif de ce travail est de permettre à une équipe de robots autonomes hétérogènes d’effectuer une mission complexe dans un environnement réel et sous contrainte de communication.
Cette thèse a donc consisté à créer et à valider une architecture distribuée à bord des robots et intégrant planification, supervision de l’exécution du plan et réparation de ce plan suite à l’occurrence d’aléas. Ce manuscrit présente la conception d’un algorithme de planification hybride, dénommé HiPOP, utilisé pour calculer un plan initial, avant le début de la mission, et pour réparer le plan en cours de mission quand un événement perturbateur survient. Il présente aussi la conception d’un algorithme de supervision, dénommé METAL, utilisé pour suivre l’exécution du plan sur chaque robot et, le cas échéant, faisant appel à HiPOP pour réparer le plan. Ces deux algorithmes ont été implémentés et ont permis de réaliser des missions de surveillance allant jusqu’à impliquer 12 robots, à la fois en simulation et avec de vrais robots.
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