Stratégie coopérative pour la mise en œuvre d'une flotte de robots mobiles dans un milieu ouvert et encombré. (Cooperative strategies for a fleet of mobile robots moving in open clustered environment)

Les travaux realises dans le cadre de cette these visent a la mise en œuvre d'une flotte de plusieurs robots pour l'exploration d'un environnement ouvert et encombre. L'objectif consiste a proposer des strategies permettant au groupe de robots d'etre autonome dans le calcul des politiques decentralisees et dans la realisation de leurs tâches respectives. La solution attendue doit permettre a chacun d'evoluer en etant affecte au minimum par une perte de communication. Les zones a visiter doivent alors etre allouees entre les robots a chaque fois qu'il est necessaire et que les robots sont en capacite de communiquer. Dans un premier temps, il est propose une architecture basee sur une representation topologique semantique de l'environnement de facon a generer des cartes de faible densite. L'objectif est double : alleger les charges de calcul pour la planification en diminuant les donnees utiles et garantir que les hypotheses mises en œuvres respectent les capacites structurelles des robots dans un environnement reel. La seconde contribution propose une planification approchee sur plusieurs niveaux de facon a resoudre, en cours de mission, une problematique qui s'apparente a un voyageur de commerce stochastique. La solution consiste a decomposer un processus decisionnel de Markov oriente par plusieurs objectifs de facon a s'affranchir d'une limite sur le nombre d'objectifs consideres. Enfin, distribuer cette solution pour une resolution multi-robots necessite la mise en place de protocoles permettant d'allouer rapidement l'ensemble de tous les objectifs. Sur la base d'une evaluation individuelle des preferences correlees sur les objectifs, la solution distribuee proposee converge rapidement sur un consensus a travers une succession de ventes aux encheres simultanees. Les experimentations realisees visent a une evaluation statistique de la qualite des solutions produites ainsi que la possibilite de traiter des problematiques de taille reelle, en cours de mission. Elles permettent de valider les approches proposees dans un cadre multi-robots.