Résolution de labyrinthe avec le robot humanoïde NAO

Projet de fin d’études (PFE) mené au cours de la 5ème année au département informatique de Polytech’Tours (2012-2013) par :

Damien DETOEUF damien.detoeuf@etu.univ-tours.fr

Dans le cadre de ma formation au sein du Département Informatique de Polytech Tours, un projet de fin d’études (PFE) est effectué afin de mettre en pratique les connaissances acquises au cours de mon année de formation. Mon projet s’intitule « Résolution de labyrinthe avec le robot humanoïde NAO ».

Ce PFE  fait suite à un projet Algo_C DI3 2011-2012 ainsi qu’un à projet collectif DI 4 2011-2012 disponible ici :http://projets.polytech.univ-tours.fr/index.php/2012/07/03/utilisation-du-robot-humanode-nao/


En 2012, l’école Polytech Tours a fait l’acquisition du robot humanoïde Nao. Ce dernier, crée par la société Aldebaran Robotics, dispose d’un processeur de type Intel Atom, d’un système d’exploitation Linux embarqué et de nombreux capteurs comme des capteurs de pression, des capteurs tactiles, une caméra, un gyroscope etc. Ces capteurs ouvrent beaucoup de possibilités : en plus de pouvoir se lever, s’asseoir et se mouvoir, Nao dispose de capacités audio et visuelles : il est capable de reconnaître des objets, des visages, des sons et aussi de connaître la localisation d’un son.

Disposant de ce robot, l’école a décidé de proposer un projet de fin d’études en relation avec Nao. L’intitulé du projet est le suivant : « Résolution de labyrinthes avec le robot humanoïde Nao ». Le but est d’utiliser les capacités offertes par Nao afin de le faire résoudre un labyrinthe.

Deux problématiques sont posées :

  • une première qui est une problématique robotique. L’acquisition du robot étant récente, peu de projets ont été réalisés sur Nao, il y a donc une phase de découverte. Ensuite, il s’agit de savoir utiliser les capteurs correctement afin d’arriver à notre but.

  • La deuxième problématique est algorithmique. Nous avons décidé de voir le labyrinthe comme un graphe afin de le résoudre. Il y a aussi une part d’expérience à avoir, le robot doit apprendre le labyrinthe pour le résoudre. Il s’agira donc de gérer de manière algorithmique la résolution du problème, en utilisant la théorie des graphes et en permettant au robot d’apprendre son environnement au fur et à mesure de son évolution dans le labyrinthe.

Pour ce faire, nous nous servirons d’une part de la puissance de calcul de Nao pour effectuer la résolution du labyrinthe par la théorie des graphes et nous nous servirons d’autre part de sa caméra pour permettre l’apprentissage, la génération du graphe en fonction des détails du labyrinthe. Pour la réalisation de ce projet, il nous faudra donc aussi explorer des solutions de détection d’objets dans des images via la caméra de Nao.

L’obtention d’un tel robot par Polytech Tours est intéressante et formatrice : cela permet de travailler sur des outils ludiques et à la pointe de la technologie. Le robot est entièrement programmable dans divers langages de programmation (Python, C++, Java, .NET, Matlab, Urbi) et permet la cross-compilation.

Dans un prochain billet retrouvez des vidéos ou photos de l’avancée du projet.

A bientôt pour la suite …

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