Baptiste BUCHI : Système d'apprentissage pour le problème d'auto-reconfiguration des réseaux de micro-robots

Résumé : Le problème d'auto-reconfiguration des réseaux de micro-robots est l'un des défis majeurs de la robotique modulaire. Un ensemble de micro-robots reliés par des liens électromagnétiques ou mécaniques se réorganisent afin d'atteindre des formes cibles données. Le problème d'auto-reconfiguration est un problème complexe pour trois raisons. Premièrement, le nombre de configurations distinctes d'un réseau de robots modulaires est très élevé. Deuxièmement, comme les modules sont libres de se mouvoir indépendamment les uns des autres, à partir de chaque configuration il est possible d'atteindre un nombre d'autres configurations lui aussi très élevé. Troisièmement et comme conséquence du précédent point, l'espace de recherche reliant deux configurations est exponentiel ce qui empêche la détermination du planning optimal de l'auto-reconfiguration.
Nous proposons dans ce travail, dans un premier temps, une approche d'auto-reconfiguration autonome distribuée TBSR, axée sur l'optimisation des déplacements pour une meilleure répartition des tâches. En d'autres termes, il s'agit de répartir l'effort fourni par chaque robot pour atteindre la forme finale.
Dans un deuxième temps, nous proposons des approches hybrides qui tirent profit des avantages des méthodes centralisées et des méthodes distribuées. Ces approches permettent de sélectionner le meilleur algorithme distribué avant le lancement de la procédure de reconfiguration. Une gamme d'algorithmes distribués sont préalablement installés sur chaque robot modulaire. Au début de la procédure d'auto-reconfiguration, un coordinateur diffuse à l'ensemble des micro-robots, les données relatives à la forme finale à atteindre et l'algorithme distribué.[...]

Composition du jury :

Jaafar GABER, Maître de conférences, Université Bourgogne - Franche-Comté, Directeur de thèse

Hakim MABED, Maître de conférences, Université Bourgogne-Franche-Comté, CoDirecteur de thèse

Frédéric LASSABE, Docteur, Université Bourgogne - Franche-Comté, Co-encadrant de thèse

Christelle SCHARFF, Professeur, Pace University, Examinateur

François CHARPILLET, Directeur de recherche, Université de Lorraine, Rapporteur

Tarek EL GHAZAWI GWU, Professeur, The George Washington University, Rapporteur

Hafid ABOUAISSA, Professeur, Université de Haute-Alsace, Examinateur

Localisation : Bâtiment I, Rue Ernest Thierry Mieg, 90000 Belfort - salle I102