Contrôle décentralisé des systèmes multi-agents : un formalisme hybride - Plateforme Future of Factory Lorraine (FFLOR)
Département : Contrôle – Identification – Diagnostic
Responsables scientifiques : Marc JUNGERS, Irinel-Constantin MORARESCU
Responsable technique : Tommaso BORZONE
Responsables CEA Tech et CEA List : Benoît MARCHAND, Michael BOC et Christophe JANNETEAU
Financement : Région Grand Est et FEDER : 80 k€

Contexte

Dans le cadre d’un projet ressourcement CEA-Tech Lorraine, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, financé par la Région Grand Est et le FEDER, Tommaso Borzone a réalisé sa thèse « Contrôle décentralisé des systèmes multi-agents : un formalisme hybride », sous la direction d’Irinel-Constantin Morarescu et Marc Jungers dans le département CID du CRAN en collaboration avec le LIST CEA à Saclay, co-encadré par Michael Boc et Christophe Janneteau. Le responsable côté CEA Tech Metz est Benoît Marchand.

Ce même projet ressourcement CEA-Tech permettait aussi de réaliser une plateforme expérimentale de manière à montrer une technologie nouvelle aux clients du CEA-Tech en région. Technologie issue des contributions théoriques de la thèse. L’intérêt est porté sur les missions de rendez-vous et de réalisation de formation pour les robots mobiles non-holonomes.

Objectif scientifique

Au cours des dernières années, les problèmes multi-agents ont été étudiés de manière intensive par la communauté de la théorie du contrôle. L’un des sujets de contrôle multi-agents les plus populaires est le problème de consensus où un groupe d’agents parvient à un accord sur la valeur d’un certain paramètre ou d’une variable.

Dans ce travail, nous concentrons notre attention sur le consensus des réseaux d’agents avec une dynamique non linéaire de poursuite de référence. En premier lieu, nous utilisons des interactions sporadiques modélisées par la détection relative, pour traiter le consensus décentralisé des références. La référence est donc utilisée pour alimenter la dynamique de poursuite de chaque agent. Contrairement aux travaux existants, l’analyse de stabilité du système globale a nécessité l’utilisation d’outils théoriques propre de la théorie des systèmes hybrides (voir figure 23), en raison de la double nature de l’approche en deux étapes. L’analyse est effectuée en tenant compte de différents scénarios de topologie et interactions. Pour chaque cas, une condition suffisante de stabilité est fournie, en termes de temps minimum autorisé entre deux mises à jour de référence consécutives. Plusieurs publications sont associées à ces travaux.

Description

Une stratégie de contrôle d’une flotte de véhicules pour réaliser des formations a été proposée en utilisant des techniques distribuées des systèmes multi-agents et la théorie des systèmes hybrides. Une plateforme expérimentale a été réalisée dans le cadre de ce projet sur la plateforme FFLOR du CEA Tech Metz à Trémery, voir figure 24. Elle est composée de trois robots Turtelbot 3 de chez ROBOTIS. L’ensemble simulé via ROS est comparé à la plateforme réelle, voir figure 25.

FIGURE 23 – a) Principe de l’approche hybride pour la plateforme CEA Tech, b) simulation : écart entre références et trajectoires réelles.

 

FIGURE 24 – Plateforme Future Factory LORRAINE (FFLOR) du CEA Tech Metz à Trémery

 

FIGURE 25 – 3 robots non-holonomes réels et simulation via ROS (site FFLOR Trémery)