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JOINT JAPANESE-FRENCH ROBOTIC LABORATORY Vers une sémiotique du mouvement comme base de langages de programmation en robotique Nicolas Mansard LAAS, Toulouse.

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1 JOINT JAPANESE-FRENCH ROBOTIC LABORATORY Vers une sémiotique du mouvement comme base de langages de programmation en robotique Nicolas Mansard LAAS, Toulouse

2 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Problématique et approche (1/2) Problématique Génération (semi-)autonome de mouvements complexes en robotique Approche classique en robotique Perception – décision – action Trajectoire comme élément central Conséquences Connaissances nécessaires Temps de calcul Contraintes sur la loi de commande moi Intelligence Génération Contrôle Méchatro.

3 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Hypothèse de travail La génération et le contrôle de mouvement sont indissociables Enchaînement de tâches Un lexème de description Une loi de contrôle effective Premiers résultats atteints et travaux nécessaires Khatib (USA), Neo (Japon), Boulic (Suisse)… Et en France ? Fonction de tâche (Samson91), planification discrète (LAAS) Et entre les deux : planification de trajectoire Problématique et approche (2/2) Intelligence Génération Contrôle Méchatro.

4 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Parcours académique Séjour Pré-doctoral au Japon Collaboration à Lisbonne Post-doctorat au JRL-Japon Avec A. Kheddar et K. Yokoi Post-doctorat à Stanford Collaboration AI Lab. Stanford University (USA) / JRL-Japan Thèse à lINRIA Rennes Encadré par F. Chaumette Projet LAGADIC Élève ENS CACHAN (sur concours 3ème année) DEA Imagerie-Vision-Robotique Encadré par O. Aycard – Projet E-Motion ENSIMAG Stage ingénieur R&D à Madrid

5 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Travaux passés (1/2) Pile de tâches Un outil pour lenchaînement Absorption des incertitudes Commande haut-niveau Extension de la pile Redondance directionnelle Tâches à dimension variable (avec Stanford) Redondance robuste (avec Lisbonne) Commande haut niveau Manipulateur : convergence globale Extension aux robots non-holonomes CONTRÔLEUR DE TÂCHES CONTRAINTES Centrage Zoom Perspective Rotation Pile de Tâches ajout retrait swap NIVEAU 1 CONTROL MOTEUR PILEPILE e1e1 eiei e i+1 enen Contrôleur de butées Contrôleur dobstacle Contrôleur doccultation … COLLISION PREDITE ? Contrôleur de remise OBSTACLE EVITE ? Contrôleur délibératif MINIMUM LOCAL ? DEAD-LOCK ? Remet une tâche Retire une tâche Ajout dune tâche spécifique conférence journal

6 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Travaux passés (2/2) Enchaînement pour les robots humanoïdes Application directe de la méthode Démonstration Attraper la balle en marchant Commande au contact/en espace libre Extension à lOperational Space Control Exécution dun plan de contact conférence journal

7 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Travaux passés : synthèse Asservissement référencé capteur Redondance directionnelle Pile adaptative Contraintes génériques Robotique manipulatrice Robotique non-holonome Robotique humanoïde Dimension Dynamique Incertitudes BAS NIVEAU HAUT NIVEAU Dimension variable Pile de Tâches CONTRAINTES Centrage Zoom Perspective Rotation ajout retrait swap

8 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Projet de recherche (1/2) Construire une sémiotique du mouvement comme base dun langage dactions complexes Sémiotique : létude des symboles Axe 1 : construction du vocabulaire de mouvement Contrôle de modalités multiples Extension des capacités locales Axe 2 : du vocabulaire au langage daction

9 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Projet de recherche (2/2) Enchaînement réactif de mouvement Un vieux rêve : se passer de planification Mécanismes semi-locaux doptimisation (en ligne) Formalismes provenant du contrôle dexécution Planification de tâches Redéfinition de la notion de planification Fusion planifications discrète / continue Premiers travaux sur la planification de contact Apprentissage de mouvement par imitation Tâche comme pivot apprentissage / répétition Liens (et différences) avec lanimation virtuelle

10 Nicolas MANSARD Concours CR2 – Gepetto LAAS Insertion et fonctionnement Cadre applicatif : robotique humanoïde Orientation vers les systèmes commandables complexes Mais aussi : agents virtuels complexes, sciences du vivant Équipe Gepetto Groupe RIA, LAAS, Toulouse Projet Gepetto Laboratoire JRL ANR R-Blink Renforcement des collaborations autour du JRL Collaboration avec Aldebaran Robotics

11 JOINT JAPANESE-FRENCH ROBOTIC LABORATORY Bilan Projet de recherche Le chaînon manquant en robotique Collaborations Japon (JRL), Portugal (ISR/IST), USA (Stanford) Projet FP6 (Europe), Robea Egocentre, Cycab (France) Diffusion Logiciels : ViSP, Cycab-TK, SoT Vulgarisation, démonstrations Encadrement: 1 (+2) thèse et 1 stage 6 Revues internationales: 2 parues + 2 CA + 2 soumises Transactions IEEE en robotique et en automatique 10 Congrès internationaux (+ 3 français) Conférences IEEE majeures en robotique/automatique 3 Prix de la meilleure thèse (France) Finaliste de la meilleure vidéo ICRA07


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