1.3 Structure

L'activité du groupe RIA se structure selon le schéma de la figure 1.1.

Figure 1.1: Structure du Groupe RIA.

Elle se décline thématiquement et relativement à des projets de recherche internes. Les projets internes ne visent pas une finalité applicative. Ils s'inscrivent à longue échéance et permettent d'afficher des ambitions scientifiques en terme de tâches, d'environnements et de fonctions robotiques à maîtriser, à intégrer et à démontrer expérimentalement. Les projets internes jouent un rôle essentiel de clarification des objectifs scientifiques du groupe, de focalisation cohérente de ses recherches, et de mobilisation des chercheurs. Ces projets servent par ailleurs de support à un certain nombre d'actions contractuelles ou collaboratives plus focalisées.

Les cinq thèmes de recherche affichés ci-dessus sont poursuivis d'une manière coordonnée selon les impératifs de la problématique de la machine intelligente. Ces thèmes sont liés au travers de leur nécessaire intégration dans des plates-formes robotiques. Ils le sont également au travers de leurs bases théoriques et algorithmiques communes, celles relevant de l'automatique, de la géométrie et de la logique, bases auxquelles le groupe RIA contribue activement. Nos approches et résultats sur ces thèmes sont détaillés dans la suite de ce rapport (sections 2.2.1 à 2.2.5).

Les projets internes, indiqués dans ce schéma, portent sur la robotique mobile. Ces projets traduisent un choix stratégique qui privilégie, pour des raisons scientifiques et socio-économiques, la robotique non-manufacturière, dite robotique d'intervention et de service.

Le projet Robotique d'intervention met en avant les problèmes, fortement liés, de déplacement, de navigation, de perception et de modélisation dans des environnements d'extérieur, non structurés, inconnus ou très partiellement modélisés. Ce projet a donné lieu à des avancées conséquentes de nos recherches, entre autres, sur les problèmes de modélisation de tels environnements en intégrant de façon cohérente dans les modèles diverses représentations exploitées selon les possibilités et les besoins de la navigation, ainsi que sur les problèmes de planification de mouvement et de déplacement en terrain accidenté.

Le projet Robotique de service s'intéresse à des environnements d'intérieur ou d'extérieur bien structurés et sur lesquels on dispose a priori de nombreuses connaissances. La variabilité, la richesse et l'évolutivité de l'environnement, ainsi que la diversité des tâches sont un aspect essentiel du projet. On y traite les problèmes de perception (modélisation et analyse de scènes), de déplacement en environnement encombré, d'action autonome, et de planification. On travaille depuis 4 ans sur les problèmes de coopération multi-robots pour le partage de ressources (dont la ressource spatiale, le partage de tâches et de buts), et sur les problèmes de l'action et de la perception coordonnées. On aborde de plus en plus les problèmes d'interaction homme-robots.

Ces projets s'appuient sur les vecteurs d'expérimentation suivants:

• ADAM, et plus récemment LAMA, sont des robots tout terrain qui servent de support à nos recherches sur la robotique d'intervention en site non coopératif: exploration de Mars, de la Lune, ou de l'Antarctique. A très court terme ADAM sera remplacé par le robot EVE, un châssis similaire à LAMA, plus adapté aux terrains difficiles.

• Hilare, une famille de 3 robots mobiles, plates-formes essentielles de développement de nos travaux sur la robotique autonome en environnement structuré, et sur les problèmes de coopération multi-robots. La famille Hilare évolue avec l'avancement de nos recherches: par exemple l'un des robots vient d'être équipé d'une remorque, un bras est en cours d'intégration sur Hilare 2-bis; à très court terme Hilare-Junior prendra avec l'ancêtre Hilare une retraite utile au musée du LAAS et sera remplacé par une plate-forme similaire à Hilare-2.

La priorité que nous accordons à la robotique mobile d'intervention et de service s'accompagne de développements sur des bras manipulateurs. Nous disposons d'un robot SCEMI et d'un bras Robosoft. C'est ce dernier qui équipera l'un des Hilare; il permettra d'intégrer sur un même robot les fonctions de manipulation et de mobilité. Soulignons que l'apport du Service Technique ``Informatique et Instrumentation'' du LAAS est essentiel au développement de nos plates-formes expérimentales.

A ces projets de robotique mobile se rajoute un autre projet interne sur la micro-robotique et les micro-systèmes. Ce projet, mené initialement en collaboration avec le groupe M2I et se poursuivant en tant que projet LAAS impliquant plusieurs groupes de recherche, a été focalisé jusqu'à aujourd'hui principalement sur la fonction perception et a porté sur l'étude et la réalisation d'une micro-caméra laser.

Les objectifs et résultats acquis autour de nos projets internes sont développés ci-après dans les sections 3.3.1 à 3.3.3. Une présentation linéaire d'une structure maillée en Thèmes et Projets impose des contraintes. La plupart de nos travaux sont présents sur les deux axes. Pour éviter les redondances, certains sont détaillés plutôt au titre des Thèmes et d'autres plutôt à celui des Projets. Le lecteur est invité à suivre les renvois entre la partie 2 et la partie 3.