A Software Framework for Plan Management and Execution in Robotics: Application to Multi-Robot Systems

Un composant logiciel pour la gestion et l'exécution de plan en robotique: Application aux systèmes multi-robots

Sylvain Joyeux (1)

1 LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes

During the 90s, the integration of the many functionalities needed to make robot autonomous has given birth to robotic architectures, which allow cooperation between perception, decision and action in robotic systems. Experience with these architectures has shown that they suffer from limitations. More recently, new paradigms have appeared to tackle these limitations, based mainly on the idea that plan representation should be uni?ed. This thesis contribution is a plan model which allows the integration of the result of different decision formalisms, to execute them and to adapt them online. Moreover, this model and the execution and adaptation component built around it have been designed with multi-robot in mind: it allows to build, execute and adapt joint plans, in which more than one robot are involved. The software component written during this thesis has been tested experimentally, in an aero-terrestrial cooperation scenario.

Dans les années 90, le problème de l'intégration des nombreuses fonctionalités nécessaires à l'autonomie de robots a donné naissance aux architectures robotiques, qui permettent aux différentes fonctions nécessaires aux robots autonomes de bien s'articuler entre elles: la perception, la décision et l'action. L'expérience dans ce domaine a montré les limites des différentes approches alors proposées. Récemment, de nouvelles architectures ont tenté de dépasser ces limites, principalement en uni'ant la représentation du plan. Cette thèse propose à la fois un modèle de plan permettant de représenter les résultats de différents formalismes de décision, d'exécuter le plan qui en résulte, et de l'adapter en ligne. Ce modèle et le composant d'exécution et d'adaptation construit autour de lui ont été pensés dès l'origine pour le multi-robot : il s'agit de permettre l'exécution et l'adaptation de plans joints, c'est à dire de plans dans lesquels plusieurs robots coopèrent. Le composant logiciel construit durant cette thèse a de plus donné lieu à une validation expérimentale pour une coopération aéro-terrestre.

Mots clés: planning; multi-robot; architecture; planification; multi-robots

Domaines: Génie logiciel [cs.SE]; Réseaux et télécommunications [cs.NI]; Autre [cs.OH]

Sylvain Joyeux. Un composant logiciel pour la gestion et l'exécution de plan en robotique: Application aux systèmes multi-robots. Génie logiciel [cs.SE]. Institut Superieur de l'Aéronautique et de l'Espace, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00293982⟩