Development of a blimp robot for indoor operation

Abstract

Récemment, le robot dirigeable a attiré l'attention de plus en plus des chercheurs grâce à ses avantages par rapport à d'autres aéronefs, tels que la capacité de VTOL, le vol stationnaire et à basse vitesse, une grande autonomie, et une interaction Homme-Robot sûre, etc. Ainsi c'est une plate-forme idéale pour diverses applications d'intérieur. Dans cette thèse, nous étudions la modélisation et le contrôle du mouvement d'un robot dirigeable d'intérieur et développons un prototype pour les opérations intérieures comme la surveillance. Le travail est composé de parties théoriques et pratiques. Concernant la partie théorique, d’abord, sous des hypothèses raisonnables, le modèle dynamique à 6-DOF est simplifié et divisé en deux parties indépendantes: le mouvement de l’altitude et le mouvement dans le plan horizontal. Ensuite, à fin d'assurer la précision de la modélisation et du contrôle, le modèle nominal est complété par des termes de perturbation qui sont estimés en temps réel et compensés dans les contrôleurs conçus. Des simulations sont effectuées pour vérifier les performances et la robustesse des contrôleurs. Pour la partie pratique du travail, basée sur l'analyse des fonctionnalités du robot afin de réaliser les applications intérieures souhaitées, le matériel du robot dirigeable est conçu et créé. Enfin, de vrais tests sont effectués sur la plate-forme de robot dirigeable pour la validation des lois de contrôle de mouvement conçues, et des résultats satisfaisants sont obtenus.