Safe and Appropriate Navigation among People for Service Robots

Le mouvement est un problème clé pour les robots et il a été largement traitée au cours des quarante dernières années. Un aspect important lié au mouvement est la sécurité du mouvement, c'est-à-dire la capacité d'un robot à éviter une collision avec son environnement. Cette question devient critique lorsque l'on considère des robots qui interagissent avec des êtres humains. En ce qui concerne l'évitement de collision, le concept d'Etats de Collision Inévitable (où Inevitable Collision States - ICS) est utile. Un ICS est un état du système robotique tel que, quelque soit sa trajectoire future, une collision finit par survenir. Pour sa propre securité, un système robotique ne doit jamais se retrouver dans un ICS. Le concept d'ICS a été officiellement introduit dans [1] et plus tard exploité dans un certain nombre d'applications. Jusqu'à présent, le concept d'ICS a été utilisé pour la sécurité du mouvement absolu, c'est-à-dire pour éviter les collisions, peu importe ce qui se passe dans l'environnement. Dans un environnement réel comportant des objets en mouvement dont le comportement futur est difficile à prévoir, par ex. des personnes, un tel objectif ne peut être garanti. Pour résoudre ce problème, il est intéressant d'envisager des niveaux de sécurité plus faibles. Par exemple, la 'sécurité de mouvement passive', i.e. si une collision se produit, il est garanti que le système robotique sera au repos (atténuant ainsi les dommages causés). Le but principal de ce projet de recherche est d'approfondir le travail effectué dans [2] en envisageant une plate-forme robotique telle que le robot Pepper. Pepper est en outre soumis à des contraintes d'équilibre, le problème sera donc de maintenir à la fois l'équilibre et la non-collision. À cette fin, le modèle de contrôle prédictif développé dans [3] sera utilisé. La conception de niveaux de sécurité de mouvement plus sophistiqués que la sécurité de mouvement passive sera également explorée. [1] Th. Fraichard and H. Asama. Inevitable collision states, a step towards safer robots? Advanced Robotics, 18(10), 2004. [2] S. Bouraine, T. Fraichard, and H. Salhi. Provably safe navigation for mobile robots with limited field-of-views in dynamic environments. Autonomous Robots, 32(3) April 2012. [3] N. Bohórquez et al. Safe navigation strategies for a biped robot walking in a crowd. Humanoids, 2016.