Une architecture de commande latérale robuste pour le guidage des véhicules tout-terrain sur des sols déformables

Pour relever les défis de la robotique mobile tout-terrain, nous avons développé une solution de commande latérale innovante pour les véhicules équipés d'un essieu directeur avant. Cette approche garantit la stabilité et minimise les erreurs latérales lors du suivi de la trajectoire tout en étant résistante aux variations de l'interaction pneu-sol et de la vitesse du véhicule. L'étude théorique, ainsi que les résultats expérimentaux obtenus à l'aide de notre véhicule expérimental tout-terrain KIPP, sont présentés dans cet article de journal.

Cet article présente une nouvelle stratégie de guidage latéral pour les véhicules terrestres autonomes opérant dans des environnements déformables. La stratégie combine un algorithme géométrique avec un contrôleur dynamique afin de tirer parti des avantages des deux méthodes. L'algorithme géométrique est basé sur une méthode Pure Pursuit modifiée, qui calcule l'erreur latérale en tenant compte d'un paramètre dynamique associé à la distance de prévision. Le contrôleur prend en compte les incertitudes du modèle et les paramètres variant dans le temps dans une synthèse LPV (Linear Parameter Variating) basée sur une grille. Pour valider l'architecture de contrôle proposée, un simulateur de véhicule tout-terrain dédié tenant compte des sols déformables a été utilisé. L'efficacité et la robustesse de la stratégie de guidage latéral proposée ont été démontrées par l'intégration et la validation de l'architecture de commande sur un prototype de véhicule. Les résultats indiquent que l'approche proposée a géré efficacement des environnements déformables complexes et incertains. Dans l'ensemble, cette étude présente une nouvelle stratégie de guidage latéral qui améliore les performances et la fiabilité des véhicules terrestres autonomes dans des environnements difficiles.