1. Computing Capture Tubes
- Author
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Vincent Doze, Gilles Chabert, Luc Jaulin, Jordan Ninin, Mohamed Saad Ibnseddik, Daniel Lopez, Alexandru Stancu, Stéphane Le Ménec, Lab-STICC_ENSTAB_CID_IHSEV, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Télécom Bretagne-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pôle STIC_OSM, École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne), Lab-STICC_ENSTAB_CID_PRASYS, École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), University Of Manchester Institute (UMIST/Department of Process Integration), University of Manchester [Manchester], MBDA France (MBDA), MBDA France, IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)
- Subjects
Nonholonomic system ,business.industry ,Differential equation ,Computer science ,Mobile robot ,Robotics ,Capture tube Contractors Interval arithmetic Robotics Stability ,[SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic ,Computer Science::Robotics ,Control theory ,Trajectory ,Robot ,Initial value problem ,Artificial intelligence ,[MATH]Mathematics [math] ,Differential (infinitesimal) ,business - Abstract
International audience; Many mobile robots such as wheeled robots, boats, or plane are described by nonholonomic differential equations. As a consequence, they have to satisfy some differential constraints such as having a radius of curvature for their trajectory lower than a known value. For this type of robots, it is difficult to prove some properties such as the avoidance of collisions with some moving obstacles. This is even more difficult when the initial condition is not known exactly or when some uncertainties occur. This paper proposes a method to compute an enclosure (a tube) for the trajectory of the robot in situations where a guaranteed interval integration cannot provide any acceptable enclosures. All properties that are satisfied by the tube (such as the non-collision) will also be satisfied by the actual trajectory of the robot.
- Published
- 2016
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