Abstract FR:

Cette these traite de l'interet de l'utilisation des ultrasons en perception tridimensionnelle pour des machines robotiques. Nous introduisons ici le concept d'imageur a ultrasons. Un premier systeme compose de capteurs du commerce nous a conduit a la realisation d'un prototype pre-industriel. Celui-ci permet, en un peu moins d'une seconde, de cartographier en 3d le volume interieur d'un carton d'emballage de 400 mm 600 mm et de son contenu. La precision de localisation des objets qui y sont disposes est de 2 mm sur la hauteur et d'environ 10 mm sur les contours. Il est utilise pour guider un robot manipulateur dans l'application pacret (preparation automatique de commandes par robot et telemetrie). Dix telemetres a ultrasons aeriens specialement developpes conferent a l'imageur ses capacites en termes de precision et de delai. Differentes methodes de localisation d'objets dans le plan sont proposees et comparees. Divers formats d'images sont detailles ainsi que quelques techniques de traitements specifiques. Nous montrons aussi que l'approche multisensorielle ameliore les performances globales du systeme. L'imagerie ultrasonore se combine avec la vision monoculaire ou la telemetrie laser pour augmenter la precision de localisation, avec la vision couleur pour assurer l'identification des objets. L'imageur a ultrasons constitue un veritable outil de perception 3d, fonction jusqu'a maintenant privilegiee des systemes de vision artificielle par procedes optiques