Methods for Online Predictive Control of Multi-rotor Aerial Robots with Perception-driven Tasks subject to Sensing and Actuation Constraints
Methodes pour contrôle prédictif en ligne de robots aeriens multi-rotors pour des tâches orientées perception et sujet à des contraintes capteurs/moteurs
Résumé
Aerial robots are increasingly used in various applications, e.g. photo or video production, or monitoring in complex environments. However, employing autonomous robots in such uncontrolled environments requires perception of the surrounding, assessing the workspace and potential hazards. In particular, the need for perception often collides with motion or task-related constraints.
This thesis proposes control methods accounting for both perception and actuation limitations, in order to produce suitable motions. These methods are based on mathematical constrained optimization techniques, using various models to predict the system evolution over time. The optimal inputs are computed to fulfill the required tasks under the aforementioned constraints.
Les robots aériens sont de plus en plus présents dans de nombreuses applications. On peut citer par exemple la création photo ou video
ou bien diverses activités d'observation dans des endroits difficiles d'accès. Le déploiement de robots autonomes nécessite néanmoins des outils de perception de l'environnement. En particulier, pour le cas des robots multi-rotors, les impératifs de perception, tels que le maintien de repères visuels dans le champ de vision, entre souvent en conflit avec le mouvement du drone ou la tâche à accomplir.
Cette thèse propose des méthodes de contrôle qui permettent de mettre en concordance les contraintes de perception et les contraintes d'actionnement afin de produire des mouvements en conséquence. Ces méthodes s'appuient sur des techniques mathématiques d'optimisation sous contraintes. Elles utilisent des modèles mathématiques pour prédire l'évolution du système et en calculer les commandes optimales à générer pour accomplir les différents objectifs.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
|---|