RISC : Détail des Mémoires et Thèses

Résumé : Pour résoudre des tâches de navigation complexes de façon autonome un robot doit connaître non seulement sa position dans l'environnement mais aussi son orientation spatiale. Ces deux types d'information lui permettront de construire une représentation interne de son environnement qu'il utilisera pour planifier ses comportements moteurs. Dans le cadre d'une approche animat (Guillot et Meyer, 2003 [11], 2001 [13]) le modèle computationnel de Degris, Brunel et Arleo (2003, [6]) de fonctionnement des cellules de direction de la tête (DT) du rat servira de compas allocentrique azimutal pour le rat artificiel Psikharpax (Meyer et Guillot, 2002 [5]). Le modèle fonctionne actuellement sur la base d'informations vestibulaires de vitesse angulaire de rotation de la tête (Degris, Brunel et Arleo ; 2003 [10]). L'intégration de ces données au fil du temps induit une propagation de l'erreur au sein de la représentation égocentrique de l'orientation. Le thème de ce stage est de proposer une solution au problème de la propagation de l'erreur dans la représentation de l'orientation spatiale du modèle des cellules DT de Degris, Brunel et Arleo (2003, [6]) en utilisant les informations visuelles. Avant d'être capable d'estimer son orientation dans l'espace à partir des seules informations visuelles, le système doit choisir un amer qui servira de balise pour l'orientation. Un amer visuel distant reste plus stable au cours des déplacements propres qu'un amer visuel proche car il persiste plus longtemps dans le champ visuel lors des rotations de la tête. Ce phénomène qui traduit le fait qu'un objet éloigné se déplace plus lentement qu'un objet proche dans le champ de vision lors d'un mouvement de translation est dénommé parallaxe. Afin d'obtenir les données nécessaires à mon travail, j'ai réalisé une expérience robotique basée sur le protocole d'une expérience biologique menée par les neurobiologistes du LPPA. Pour cette expérience j'ai construit un dispositif d'enregistrement mimant une partie des organes de la tête du rat afin d'enregistrer les différents stimuli qui sont intégrés par le réseau de cellules DT. J'ai réalisé un système capable d'analyser le flux optique, calculé à partir des données visuelles, pour discriminer un amer visuel distant d'un amer visuel proche en utilisant la parallaxe. J'ai utilisé la mesure de l'angle entre l'amer distant et la tête du robot pour recalibrer le réseau de cellules DT. Cette expérience est la première validation robotique du modèle de Degris, Brunel et Arleo (2003, [6]). Afin de valider ce modèle des cellules DT, j'ai reproduit certaines expériences en simulation dans un environnement en trois dimensions afin de mieux connaître ses limites.