Ezio Malis
Contributions à la modélisation et à la commande en asservissement visuel

Résumé:

Le travail presenté se situe dans le domaine de la vision pour la robotique, et plus précisément celui de l'asservissement visuel. Il a consisté à concevoir une méthode d'asservissement visuel qui ne nécessite ni la connaissance "a priori" du modèle 3D de l'objet observé, ni une calibration précise du système.

La méthode est basée sur la reconstruction du déplacement de la caméra entre deux images à partir de deux images d'un objet dont le modèle 3D est inconnu. Dans le cadre du problème considéré, on montre que la meilleure solution pour obtenir une reconstruction robuste du déplacement de la caméra est d'estimer une matrice d'homographie (même si l'objet observé n'est pas plan). Afin de rendre l'asservissement visuel complètement automatique, le problème
de la mise en correspondance entre deux images a été aussi abordé.

La robustesse de la loi de commande, par rapport aux incertitudes sur la calibration du système, a été déterminée analytiquement. La méthode a été testée sur un robot cartésien et un robot redondant, et comparée aux méthodes classiques. Les résultats obtenus confirment que ce schéma d'asservissement apporte une amélioration importante du domaine de convergence.

Finalement, on montre qu'il est possible d'augmenter nettement le domaine de robustesse de la loi de commande avec une adaptation des gains de la commande et de réduire le temps de convergence en réalisant l'auto-calibration de la caméra.