• Langue : Français
• Discipline : Informatique
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 06/12/2013

Résumé en langue originale

Les travaux présentés dans cette HDR traitent des logiciels de contrôle des robots mobiles et autonomes. Un tel robot est capable de réaliser sans assistance humaine, les missions qui lui incombent en se déplaçant dans un environnement partiellement connu et changeant. Les différents travaux que j'ai pu mener ou co-encadrer à ce jour concourent vers un objectif commun : assister les développeurs logiciels dans les différentes phases du processus de production de systèmes multi-robots flexibles. Pour cela je me suis placé dans un cadre de pensée qui repose sur quatre piliers que sont : la programmation par composants, la programmation par aspects, les langages dynamiques et les systèmes multi-agents. Une partie de mes contributions vise l'échelle microscopique des systèmes multi-robots, c'est-à-dire les robots pris individuellement. Ainsi, nous avons proposé des modèles de programmation qui combinent la programmation par aspects et celle par composants. Notre but était de favoriser la modularité et ainsi introduire de la flexibilité pendant le développement et la maintenance des logiciels. Nous avons ensuite abordé la flexibilité à l'exécution en proposant des architectures capables de s’auto-adapter dynamiquement. Ainsi, un robot peut modifier son comportement suivant l’environnement dans lequel il est situé ou selon la tâche en cours de réalisation. Ces travaux sont complétés par des contributions au niveau des outils de développement et des infrastructures d'exécution qui prennent en compte les contraintes en termes de ressources. Ainsi, nous avons introduit un modèle de mémoire virtuelle piloté au niveau applicatif. Il permet d'ajuster finement l'utilisation de la RAM en travaillant à la granularité des objets. Nous avons également proposé une canevas pour le débogage à distance, utile pour les tests d'intégration logiciel-matériel. Cette proposition met en oeuvre un méta-niveau déporté sur la machine du développeur, qui manipule un niveau de base placé sur un robot. L'autre partie de mes travaux relève du niveau macroscopique, où l'on raisonne sur un système multi-robots dans sa globalité. En lien direct avec l’utilisation des composants dans les architectures de contrôle des robots, nous avons introduit une dimension de coopération dans les mécanismes d’adaptation des robots. Cette extension repose sur l’échange de composants logiciels entre les membres d’une flotte, afin de coordonner les décisions d’adaptation. Tout comme n'importe quelle coordination de haut niveau, ces échanges se traduisent par des communications distantes entre robots. Comme les infrastructures réseau ne sont pas toujours disponibles, nous avons proposé une solution où les robots constituent eux-même un réseau ad hoc mobile. Nous avons exploité cette solution pour proposer une stratégie d'exploration qui permet la construction collaborative d'une carte tout en maintenant la connectivité du réseau et en compensant les éventuelles déconnexions.