Stratégie de transition entre localisation autonome et localisation intérieure de haute précision pour un robot mobile manipulateur

Résumé

Ce mémoire étudie la transition de localisation d’un robot mobile manipulateur entre une localisation autonome et une localisation de haute précision fournie, dans une zone instrumentée, par un système de localisation intérieure destiné à la métrologie. L’objectif est de conserver une navigation autonome hors de cette zone et d’exploiter la mesure externe lorsque le robot s’y trouve, sans perturber les repères requis pour la navigation et la manipulation. Le travail est mené sur le RanGen, une base mobile à quatre roues directrices portant un bras Kinova équipé pour exploiter cette mesure externe. Il traite du jumeau numérique, de l’intégration de cette mesure au bras, de la calibration des repères et de la transition entre sources globales de localisation. L’hypothèse de travail est qu’une architecture de transition, fondée sur des interfaces ROS 2 cohérentes et des calibrations géométriques, peut relier navigation autonome, localisation de haute précision et manipulation locale. Les méthodes combinent modélisation numérique, intégration ROS 2, calibrations rigides et essais comparés sur le robot réel. Les résultats montrent une continuité fonctionnelle entre la simulation et le robot réel. En manipulation, une boucle de correction de la pose du bras fondée sur la mesure externe réduit la RMSE 3D d’environ 7,7 mm à 1,7 mm. En navigation, la localisation de haute précision réduit l’erreur médiane aux poses cibles Nav2 de 78,0 mm à 3,5 mm, et l’erreur de lacet de 2,17◦ à 0,24◦. La démonstration finale valide l’enchaînement entre la navigation autonome, la transition vers cette localisation de haute précision et l’exécution d’une tâche d’assemblage par le bras robotique. Le mémoire conclut que cette transition est fonctionnelle dans le contexte expérimental étudié. Les suites recommandées portent sur la robustesse du dispositif de mesure externe monté sur le bras et sur la définition d’un critère de décision permettant de déterminer quand le robot doit revenir à sa localisation autonome lorsque cette mesure n’est plus disponible ou n’est plus suffisamment fiable.

Date	12 août 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	David St-Onge (Directeur(-trice)) & Lionel Birglen (Codirecteur(-trice))