A mobile robot control architecture called SPOTT is proposed and implemented as a real-time system of concurrently executing and co-operating modules. What distinguishes SPOTT from other behavioral architectures is that it is able to guarantee task completion for navigational tasks under many different scenarios. SPOTT provides a bridge for linking behavioral (i.e., reactive) and symbolic control and has actually been interfaced with the logical reasoning system called COCOLOG. One of the roles of the symbolic reasoner is to help guarantee task completion in the situations where SPOTT is not able to solely do so. In essence, SPOTT is a real-time AI system which is responsible for dynamically adapting to changing environmental circumstances in order to successfully execute and complete a set of navigational tasks for an autonomous mobile robot.

SPOTT consists of a behavioral controller, a local dynamic path planner, and a global path planner, as well as a map database and a graphical user interface. The behavioral control formalism is called TR+ and is based on an adaptation and extension of the Teleo-Reactive (TR) formalism. TR+ rules make decisions which affect actuator control and map database maintenance. A dynamic local path planner continually polls the map database in order to navigate around newly encountered obstacles. The local dynamic path planner is based on a potential field method using harmonic functions, which are guaranteed to have no spurious local minima. The global planning module advises the local planning module in order to position and project the global goal onto the local border. A real-time and parallel implementation of SPOTT using a message passing software package called PVM has been developed and tested across a collection of ten to fifteen heterogeneous workstations. Navigational experiments have consisted of moving the robot in an office and laboratory environment to known spatial locations with no or a partial a priori map. ftn$ sp1$A System which integrates Potential fields for planning On-line with TR+ program control in order to successfully execute a general suite of Task commands.

Une architecture de commande de robot mobile nommée SPOTT est proposée dans ce manuscrit. La réalisation de cette architecture consiste en un système temps-réel composé de modules coopérant et s'exécutant en parallèle. SPOTT peut garantir l'achèvement d'une tâche de navigation donnée dans des situations très variées;​ ceci le distingue d'autres architectures réactives. SPOTT permet également d'utiliser conjointement des techniques de contrôle réactif et symbolique, et est actuellement interfacé avec COCOLOG utilisé ici comme moteur d'inférences logiques. Ce moteur d'inférence garantie l'achèvement des tâches lorsque SPOTT ne peut le faire de lui-même. Essentiellement, SPOTT est un système d'lA qui peut s'adapter dynamiquement aux changements de l'environnement pour compléter les tâches de navigation nécessaires à un robot mobile.

SPOTT contient un système de commande réactif, un planificateur de trajectoires locales dynamiques, un planificateur de trajectoires globales, ainsi qu'une base de données cartographiques et une interface graphique. Le formalisme réactif TR+ provient d'une adaptation et d'une extension du formalisme Téléo-Réactif (TR). Les règles TR+ prennent des décisions qui agissent sur les contrôleurs du robot et le maintien de la base de donnée cartographique. Le planificateur de trajectoires locales vérifie continuellement la base de données cartographiques pour modifier la trajectoire du robot lorsque de nouveaux obstacles sont découverts. Ce planificateur utilise une technique se servant de champs de potentiels et de fonctions harmoniques qui garantie une solution sans minimums locaux. Le planificateur de trajectoires globales projète le but global de la trajectoire sur la bordure locale et avise le planificateur local. Une implémentation parallèle temps-réel de SPOTT, utilisant le logiciel de communication inter-procédés PYM, a été élaborée. Un réseau hétérogène de 10 à 15 ordinateurs est utilisé pour l'expérimentation. Les expériences de navigation consistent à déplacer le robot dans un environnement de laboratoire ou de bureau à un point donné, et ceci avec ou sans données cartographiques a priori.