L’équipe Awabot Intelligence vous propose une série d’articles consacrée à l’exploration autonome, enjeu fondamental pour la robotique mobile. Définition, solutions… Découvrez leur décryptage pour mieux comprendre et appréhender ce sujet, en vue d’optimiser et fiabiliser la navigation autonome de votre robot indoor.

Principe de l’exploration d’environnement intérieur en robotique mobile

L’exploration d’un environnement intérieur est une problématique majeure en robotique mobile. Elle consiste, pour un robot, à découvrir un environnement inconnu et à en construire une représentation, généralement une carte, qui permet de représenter la configuration des obstacles et des espaces libres. Le robot peut ensuite utiliser cette cartographie pour accomplir une tâche particulière de manière autonome. C’est le principe des robots aspirateurs et plus globalement, des machines évoluant en environnements indoors, qu’ils soient industriels ou de service. La plateforme robotique Bo conçue par BotsAndUs pour l’interaction client dans des espaces publics et fréquentés, dispose par exemple de capacités de navigation autonome, initialisées par une phase d’exploration.

Construction d’une cartographie robotique

L’obtention d’une carte complète s’appuie sur 3 piliers : 

  • le SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) qui vise à construire une carte et permettre au robot de s’y localiser ;
  • la navigation, soit le fait d’aller d’un point A vers un point B en sélectionnant le chemin le plus approprié et en évitant les obstacles ;
  • la stratégie d’exploration, qui consiste à définir la trajectoire du robot pour observer la totalité de son environnement.

Modules nécessaires à l’exploration pour un robot mobile

En effet, grâce aux modules de SLAM et de navigation, le robot est capable de construire une représentation de ce qui l’entoure, tout en se déplaçant vers de nouvelles positions. Mais quelles vont être ses destinations tout au long de l’exploration ?

Intérêt et limite de la télé-opération pour l’exploration robotique

Généralement, la télé-opération est utilisée pour permettre au robot d’explorer un environnement inconnu : un humain contrôle sa trajectoire à l’aide d’un contrôleur. C’est donc l’opérateur qui décide des destinations vers lesquelles la machine va se déplacer et des zones qu’elle va explorer.

L’inconvénient de cette solution tient à la nécessité d’une intervention humaine. Ainsi, une personne doit particulièrement être formée pour réaliser cette tâche, qui peut prendre du temps si la surface de l’environnement est étendue (environ 30 minutes pour 500 m2). Par ailleurs, la mobilisation d’une ressource humaine génère des coûts supplémentaires.

Zoom sur l’exploration autonome

L’exploration autonome vise à supprimer l’intervention humaine requise pour la télé-opération. Dans un lieu inconnu, le robot doit être capable de décider tout seul où se déplacer pour pouvoir cartographier l’environnement. Le robot est alors totalement autonome : il s’affranchit de tout contrôle extérieur pour appréhender l’espace dans lequel il évolue.

Ce principe requiert le développement d’un algorithme visant à favoriser et optimiser la trajectoire du robot, dans le but d’obtenir une carte complète, le tout en un minimum de temps et en utilisant le minimum de ressources

Mais, quelles sont les stratégies d’exploration pour un robot mobile évoluant en environnement intérieur ? Quelles solutions mettre en œuvre ? Nous vous donnons rendez-vous dans 15 jours pour découvrir le deuxième volet de cette série consacrée à l’exploration autonome.