Belkhouche-Ismail.pdf

République Algérienne Démocratique et Populaire
Université Abou Bakr Belkaid– Tlemcen
Faculté des Sciences
Département d’Informatique
Mémoire de fin d’études
pour l’obtention du diplôme de Master en Informatique
Option: Système d’Information et de Connaissances (S.I.C)
Thème
Planification du trajectoire et évitement d’obstacle par lés réseaux de neurones pour les robots
mobile autonome
Réalisé par :
- Belkhouche Ismail
Présenté le 26 Septembre 2011 devant le jury composé de MM.
-
Benetaallah M.A (Président)
-
Benzian Y (Encadreur)
- Benmouna M (Examinateur)
- Belabed A (Examinateur)
Année universitaire: 2010-2011

Remerciements
Je tiens à remercier Monsieur BENZIANE Mohammed Yaghmorasan, d’avoir accepté d’encadrer cette
thèse. Je le remercie vivement pour son aide, son soutien, ses conseils et sa générosité. Son
ouverture d’esprit, sa disponibilité et ses analyses pertinentes ont contribué à rendre cette recherche
agréable et enrichissante.
Cela fut un grand privilège d’avoir monsieur BENTAALLAH M. A. en présidence du jury qu’il trouve ici
mes remerciements les plus sincères.
Je tiens à remercier Monsieur BENMOUNA M. Pour le vif intérêt manifesté à ce travail et pour avoir
accepté d’évaluer cette thèse en faisant partie du jury.
Je voudrais remercier très spécialement monsieur BELABED A. d’avoir accepté de participer à ce jury
de mémoire.
Enfin, je tiens à remercier toutes les personnes qui m’ont communiqué leur savoir, leur savoir-faire
et leur savoir-être et qui m’ont permis de me construire à travers ce travail de recherche.
Merci aux copains et amis pour m’avoir accompagné et soutenu durant ces années.

Dédicace
Je dédie ce modeste travail :
A la mémoire de ma grande mère
A mes parents Fatima et Hachemi BELKHOUCHE
A mes oncles Boumediene et Hocine
A mes chères sœurs et frères
A tout mes amis

Sommaire
DES TABLEAUX ................................................................................................................................ 12
des abréviations : ................................................................................................................................. 13
.1 Introduction : ..................................................................................................................................... 19
.2 Définitions : ....................................................................................................................................... 20
.2.1 Robot : ........................................................................................................................................ 20
.2.2 Robotique: .................................................................................................................................. 20
.2.3 Bionique : ................................................................................................................................... 20
.2.4 Cybernétique : ............................................................................................................................ 20
.3 Le concept de tâche : ........................................................................................................................ 22
.4 L’évolution de la robotique : ............................................................................................................. 24
.5 Types des robots : ............................................................................................................................. 27
.5.1 Les robots manipulateurs : ........................................................................................................ 27
.5.2 Les robots mobiles : ................................................................................................................... 28
.6 Conception et composants des robots : ............................................................................................ 30
.6.1 Conception et composants des robots mobiles ......................................................................... 30
.7 Les capteurs, les actionneurs et le traitement de l’information : .................................................... 32
.7.1 Les capteurs : .............................................................................................................................. 32
.7.1.1 Définition 1: ......................................................................................................................... 33
.7.1.2 Principe des capteurs: ......................................................................................................... 33
.7.2 Les actionneurs : ......................................................................................................................... 34
.7.3 Le système informatique : .......................................................................................................... 35
.7.3.1 Traitement des données: .................................................................................................... 35
.7.3.2 Les plans de mouvements : ................................................................................................. 36
.8 Applications de la robotique mobile : .............................................................................................. 36
.8.1 Exploration : ............................................................................................................................... 36

.8.2 Industries : .................................................................................................................................. 36
.8.3 Travail dans des environnements dangereux : .......................................................................... 36
.8. 4 Maintenances : .......................................................................................................................... 37
.8. 5 Les pompiers : ........................................................................................................................... 37
.8. 6 Les robots médicaux : ................................................................................................................ 37
.8. 7 Nanotechnologies : .................................................................................................................... 37
.8.8 Les robots de la guerre : ............................................................................................................. 37
.8.9 L’utilisation civile : ...................................................................................................................... 37
.9 Conclusion : ....................................................................................................................................... 38
.1 Introduction : ..................................................................................................................................... 40
.2 Concept de planification : ................................................................................................................. 41
.2.1 Les ingrédients de planification : [11] ........................................................................................ 41
.2.2 Définitions : ................................................................................................................................ 41
.3 Classe et techniques de planification : .............................................................................................. 42
.3.1 Espace de configuration : ........................................................................................................... 42
UII.3.2 Planification discrète :U ................................................................................................................ 43
UII.3.3 Planification basée sur l’échantillonnage (sampling based planning)U ....................................... 43
UII.3.3.1 Présentation :U ...................................................................................................................... 43
UII.3.4 Planification combinatoire :U ....................................................................................................... 44
UII.4. Exemples d’algorithme de planification :U ......................................................................................... 45
UII.4.1 Carte routière (road map) :U ........................................................................................................ 45
UII.4.2 Décompositions en cellules :U ...................................................................................................... 46
UII.4.3 Champ potentiel (Potentiel Field)U .............................................................................................. 47
UII.4.3.1 Amélioration de la méthode :U ............................................................................................. 48
UII.5 Les algorithmes d’évitement d’obstacle :U ......................................................................................... 48
UII.5.1 Algorithme du BUG :U .................................................................................................................. 49
UII.5.2 Algorithme du BUG 2U ................................................................................................................. 51