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autonomie
Participants : Claude Samson, Pascal Morin, David
Lizárraga-Navarro, Dimitris Tsakiris.
Mots clés : système non-linéaire, stabilisation par retour d'état, commande robuste .
Les mécaniques robotisées, ou « robotisables », étant structurellement des systèmes non-linéaires qu'il s'agit en pratique de commander de façon efficace et robuste, le projet ICARE a naturellement une activité dans le domaine de l'Automatique ayant trait à la théorie de la commande des systèmes non-linéaires. Au niveau des développements fondamentaux et méthodologiques réalisés de par le monde dans ce domaine, l'étude des systèmes mécaniques et de leur automatisation, constituant l'axe central du champ multidisciplinaire qu'est la Robotique, a eu, et continue d'avoir, un rôle privilégié [Sam97]. Ceci s'inscrit d'ailleurs dans la continuité historique, puisqu'on peut dire que l'Automatique, en tant que science de l'ingénieur, a sa genèse dans la régulation de systèmes mécaniques (depuis le régulateur centrifuge de Watt au 18ème siècle, les pilotes automatiques de navires de Minorsky en 1922, et les problèmes de guidage et de stabilisation d'engins aériens ou spatiaux après la seconde guerre mondiale). Plus récemment, les bras manipulateurs ont servi de modèle pour illustrer l'intérêt de la théorie de la linéarisation par retour d'état. Les études de robustesse aux erreurs de modélisation (résultant d'incertitudes sur les paramètres mécaniques, sur les paramètres des capteurs extéroceptifs, ou sur l'environnement observé par ces capteurs) ont permis d'affiner les analyses de stabilité à base de fonctions de Lyapunov et d'illustrer l'intérêt des approches utilisant les propriétés structurelles de passivité associées aux systèmes hamiltoniens. Plus récemment encore, l'étude de la commande des robots mobiles non-holonômes a servi de point de départ au développement de nouvelles approches, telles que la caractérisation de la propriété différentielle de platitude[RFLM93], utilisée pour résoudre des problèmes de planification de trajectoires, ou encore les techniques de commande par retour d'état continu instationnaire [Cor92], utilisées pour résoudre le problème de stabilisation asymptotique en un point.
Dans ce contexte, les travaux menés au sein du projet ICARE sont principalement axés sur les aspects de stabilisation par retour d'état. Dans le cas des bras manipulateurs, ils ont abouti à l'approche dite par fonctions de tâche [[7]] qui représente aujourd'hui le cadre standard utilisé pour aborder les problèmes de commande référencée capteurs. Nos études de commande de robots mobiles [[8]] sont, quant à elles, à l'origine de la théorie naissante de la stabilisation des systèmes non-linéaires par retour d'état continu instationnaire.