Université de Rennes Active perception and localization for multi-robot systems Perception active et localisation pour les systèmes multirobots Systèmes multi-robotslocalisation coopérativedétection activeperception activefonctions de barrière de contrôle Multi-robot systemscooperative localizationactive sensingactive perceptioncontrol barrier functions Robotique Liapounov, Fonctions de Dans cette thèse, nous nous attaquons aux défis de la localisation des systèmes multi-robots, en nous concentrant sur la localisation coopérative dans des formations non infiniment rigides avec des contraintes de détection. Nos contributions introduisent un cadre dans lequel les objectifs éventuellement conflictuels du maintien de la connectivité, de l'exécution des tâches et de l'acquisition d'informations sont "médiés" à l'aide d'un programme quadratique et des fonctions de barrière de contrôle et du formalisme de la fonction de Lyapunov de contrôle. Une autre contribution de cette thèse concerne la localisation active distribuée de cibles mobiles multiples par un groupe de robots volants utilisant des mesures basées sur des caméras, tout en accommodant d'autres tâches si la redondance du système le permet. Dans ce cas également, la formulation du problème utilise un programme quadratique et des fonctions de barrière de contrôle. En nous appuyant sur la fonction de barrière de contrôle et le cadre du programme quadratique, nous identifions et abordons les limites de l'état actuel de la technique, en particulier en ce qui concerne les fonctions de barrière de contrôle distribuées. Nos modifications aboutissent à un contrôleur qui converge vers la solution optimale centralisée. Enfin, nous présentons une méthodologie d'observation comme une nouvelle contribution, facilitant la localisation coopérative d'un système multi-robots dans un cadre commun en utilisant des mesures relatives au cadre du corps. In this thesis, we tackle challenges in the localization of multi-robot systems, focusing on cooperative localization in non-infinitesimally rigid formations with sensing constraints. Our contributions introduce a framework in which the possibly conflicting goals of connectivity maintenance, task execution and the information acquisition are "mediated" using a quadratic program and the control barrier functions and control Lyapunov function formalism. Another contribution of this thesis addresses distributed active localization of multiple moving targets by a group of flying robots using camera-based measurements, while accommodating other tasks if system redundancy permits. Also in this case, the problem formulation utilizes a quadratic program and control barrier functions. Building on the control barrier function and quadratic program framework, we identify and address limitations in the existing state of the art, particularly in distributed control barrier functions. Our modifications result in a controller that converges to the centralized optimal solution. Lastly, we present an observer methodology as a novel contribution, allowing cooperative localization of a multi-robot system in a common frame using body-frame relative measurements. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 12475 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/666aaf7d-7ae6-4b05-ae00-ef06fd40f152 Carli Nicola de 1996-02-16 IT 280137621 nico.decarli@live.it 2024URENS013 http://www.theses.fr/2024URENS013 2024-04-18 Automatique, productique et robotique Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiRobuffo GiordanoPaolointervenant_1198102720SalarisPaolointervenant_2253120071FantoniIsabelleintervenant_3059877499Robuffo GiordanoPaolointervenant_1198102720SalarisPaolointervenant_2253120071MorbidiFabiointervenant_4193827433Dimarogonas‎Dimos V.intervenant_5204513014MontijanoEduardointervenant_6226273652 MATISSEecoleDoctorale_1 139007164 IRISA partenaireRecherche_1 026386909 ddc:004 ddc:620 Robuffo GiordanoPaoloSalarisPaoloFantoniIsabelleMorbidiFabioDimarogonas‎Dimos V.MontijanoEduardoUniversité de RennesMATISSEÉcole doctorale Mathématiques, informatique, signal, électronique et télécommunications (Rennes) IRISA ASCII PDF 12773909