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Page 2 sur 3 Sur quels algorithmes repose votre produit MBSNavigation ? Avant d’entrer dans le détail des algorithmes, il faut préciser que MBSnavigation est architecturé pour répondre aux besoins de la navigation autonome et sûre tels qu’ils ont été définis dès 1995 par Raja CHATILA : perception et cartographie, localisation, contrôle d’exécution des mouvements, planification. Ces fonctions essentielles sont regroupées dans un noyau auquel s’ajoutent des modules spécifiques à chaque application pour : • interfacer les différents capteurs, 
• réaliser les différentes primitives de mouvement et d’action,
• interagir avec l’utilisateur,
• planifier la tache à réaliser.
L’estimation des déplacements peut être réalisée avec un filtre de Kalman ou une méthode ensembliste beaucoup plus performante sur sol irrégulier. Dans les deux cas, les mesures incohérentes sont éliminées et les défauts capteur sont détectés. Pour la cartographie, il y a en fait plusieurs « représentations » (on parle de « modélisations de l’environnement ») : - Au plus bas niveau, les informations des différents capteurs sont fusionnées avec des méthodes probabilistes et des modèles statistiques sous forme de grilles d’occupation. Ces méthodes ont fait leurs preuves depuis les travaux d’Alberto ELFES au milieu des années 80 jusqu’à la fin des années 90 avec les impressionnants résultats de Sebastian THRUN.
- A un niveau intermédiaire, des primitives géométriques sont extraites des grilles pour obtenir des cartes géométriques, comme les plans que nous utilisons pour nous orienter dans une ville ou un bâtiment.
- De ces cartes géométriques sont extraites des cartes topologiques représentées sous forme de graphes. Faciles à manipuler, leur format est très commode pour la navigation de haut niveau et la planification.
La localisation est assurée par un algorithme de cartographie et localisation simultanées (SLAM). Les spécialistes savent que ce type d’algorithme peut donner une position imprécise et c’est un des atouts de MBSnavigation de ne pas utiliser cette position pour générer les mouvements afin d’éviter les actions incohérentes voire dangereuses.
L’exécution des actions et déplacements n’utilise que des asservissements en boucle fermée garantissant la fiabilité de l’exécution. L’implémentation de cette fonction repose sur le concept de « tâche robot » développé par Nadine LEFORT-PIAT au laboratoire HEUDIASYC.
La planification est conditionnée par les techniques présentées ci-dessus : - Pour une mission de convoyage, la séquence de tâches robot obtenue s’inspire des travaux d’Ivan COLLIN.
- Les excellents travaux de Howie CHOSET permettent d’étendre cette approche aux missions de recouvrement de surface, comme la tonte ou le nettoyage.
MBSnavigation est un noyau générique, dans quelle mesure peut on l’adapter à du matériel spécifique ou à des tâches de planification particulières ?
MBSnavigation est un logiciel multithread écrit en C qui respecte la norme POSIX pour pouvoir fonctionner sur la plupart des plateformes embarquées. Pour des raisons de performances, le guidage de machines à usage professionnel (tondeuses, autolaveuses, etc.) s’effectue avec des processeurs 32 bits. Pour des raisons de coûts de production, l’exécutable des robots domestiques (tondeuses, aspirateurs, etc.) est réduit pour fonctionner avec des processeurs 16 bits et peu de mémoire.
L’architecture modulaire permet d’adapter le système à différents besoins :
- Les modules de gestion de capteurs font l'acquisition et le prétraitement des mesures. Il existe des modules pour de nombreux types de capteurs: entrées tout ou rien et analogiques, capteurs inertiels, télémètres, caméras, etc. avec des interfaces standardisées. Ceci permet de sélectionner la meilleure solution de capteurs pour un environnement donné et de pouvoir la faire évoluer.
- Le planificateur de mission est un module spécifique qui existe en version convoyage et recouvrement de surface, les deux tâches répétitives les plus fréquentes en robotique mobile. Là aussi, l’interface est standardisée grâce au concept des tâches robots et d’autres planificateurs peuvent être implémentés.
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