Le travail de cette thèse porte sur l’étude expérimentale de la diffusion d’atomes d’hydrogène sur des surfaces et sous incidence rasante. L’énergie des atomes et des ions varie de quelques centaines d’eV à quelques keV, tandis que les surfaces étudiées sont des isolants et des semi-métaux. En particulier on a étudié la formation de l’ion H- sur du graphite pyrolytique dit HOPG (highly oriented pyrolytic graphite) et sur une surface de LiF(001). Pour ce dernier système, nous avons étudié en détail la diffraction d’atomes H° et d’ions H+. Ces expériences ont été réalisées sur un montage expérimental utilisant un faisceau pulsé et permettant de détecter en coïncidence les particules diffusées et les électrons secondaires. L’ensemble permet de connaître la charge finale de la particule diffusée, sa perte d’énergie, son angle de diffusion, le tout en corrélation avec la statistique et l’énergie des électrons émis.Le résultat de ce travail a révélé que la diffraction persiste dans le régime inélastique. En effet, nous observons un motif de diffraction après la neutralisation de proton sur la surface de LiF(001). Un modèle est proposé pour expliquer ces résultats qui semblent en contradiction avec ceux publiés par le groupe de H. Winter sur la diffraction d’atomes d’hydrogène sur cette même surface. Concernant la formation d’ion négatif sur HOPG, nous avons mis en évidence un taux de H- (~10%) sur une surface propre. C’est le plus haut taux de H- jamais observé avec ce type d’expérience en incidence rasante. C’est encore plus élevé qu’avec des isolants ioniques, ces derniers donnant un taux déjà 10 fois plus grand que celui observé sur métaux propres. Ces résultats confirment l’efficacité du graphite à convertir des ions et des atomes en ions négatifs. En exploitant les données fournies par la technique des coïncidences, nous avons pu élucider le mécanisme à l’œuvre dans cette conversion. Du fait de la structure électronique particulière de HOPG, avec une bande interdite projetée dans la direction Gamma, seuls les électrons localisés sigma contribuent à la formation de l’ion négatif, donnant au HOPG un caractère isolant du point de vue de la capture électronique. Les électrons pi contribuant de manière efficace à la perte d’énergie par collisions binaires, donnant de ce point de vue au HOPG son caractère métallique. / In this thesis, we have investigated experimentally the scattering of hydrogen atoms and ions on solid surfaces at grazing incidence. The projectile energy ranges from several hundred eV to few keV. The formation of H- ions is studied on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) surface; and surface diffraction is carried out on LiF(001) surface with H° and H+ particle scattering. Both experiments were performed in the same experimental setup (see Figure 1.2 and 2.1)—with grazing scattering geometry and a PSD (position sensitive detector) located downstream to record scattered particles. For charge state analysis a set of electrostatic plates is inserted between sample and PSD. During the experiment, coincident measurement technique is used to identify the energy loss associated to 0, 1, 2…electrons emission. Clear evidence of diffraction with inelastic scattering by proton on LiF(001) has been obtained, which has not been observed before. Indeed, the group of H. Winter reported that no diffraction exists with inelastic scattering of H° on LiF(001). However, according to our result, a coherence scattering factor still exists even though the electron capture by the proton is an inelastic process. For negative ion formation on HOPG surface, we report here the highest fraction of H- (~10%) measured in grazing scattering experiments; it is larger than those obtained on ionic insulators, the latter being typically 10 times larger than those measured on clean metals. These results confirm the high yields of negative hydrogen ions from graphite reported in the literature. Electron emission and energy loss of scattered beam have also been deciphered via coincidence measurement. Due to the special structure of HOPG, two kinds of electron emissions (σ and π-band electron) and energy losses (cycles and metal-like energy loss) have been measured. Furthermore, the total electron emission on HOPG with insulator-like behavior and total energy loss with metal-like are the most representative property of HOPG which have been first presented in this thesis.

Parmi les nombreuses recherches en matière de planification et de contrôle des mouvements pour des applications robotiques, l'humanité n'a jamais atteint un point où les robots seraient parfaitement fonctionnels et autonomes dans des environnements dynamiques. Bien qu'il soit controversé de discuter de la nécessité de ces robots, il est très important d'aborder les problèmes qui nous empêchent de réaliser un tel niveau d'autonomie. Ce travail de recherche tente de résoudre ces problèmes qui séparent ces deux modes de fonctionnement avec un accent particulier sur les incertitudes. Les impossibilités pratiques de capacités de détection précises entraînent une variété d'incertitudes dans les scénarios où le robot est mobile ou l'environnement est dynamique. Ce travail se concentre sur le développement de stratégies intelligentes pour améliorer la capacité de gérer les incertitudes de manière robuste dans les robots humanoïdes et industriels. Premièrement, nous nous concentrerons sur un cadre dynamique d'évitement d'obstacles proposé pour les robots industriels équipés de capteurs de peau pour la réactivité. La planification des chemins et le contrôle des mouvements sont généralement formalisés en tant que problèmes distincts de la robotique, bien qu'ils traitent fondamentalement du même problème. Les espaces de configuration à grande dimension, l'environnement changeant et les incertitudes ne permettent pas la planification en temps réel de mouvement exécutable. L'incapacité fondamentale d'unifier ces deux problèmes nous a amené à gérer la trajectoire planifiée en présence de perturbations et d'obstacles imprévus à l'aide de différents mécanismes d'exécution et de déformation de trajectoire. Le cadre proposé utilise «Stack of Tasks», un contrôleur hiérarchique utilisant des informations de proximité, grâce à un planificateur de chemin réactif utilisant un nuage de points pour éviter les obstacles. Les expériences sont effectuées avec les robots PR2 et UR5 pour vérifier la validité du procédé à la fois en simulation et in-situ. Deuxièmement, nous nous concentrons sur une stratégie pour modéliser les incertitudes des paramètres inertiels d'un robot humanoïde dans des scénarios de tâches d'équilibre. Le contrôle basé modèles est devenu de plus en plus populaire dans la communauté des robots à jambes au cours des dix dernières années. L'idée clé est d'exploiter un modèle du système pour calculer les commandes précises du moteur qui entraînent le mouvement désiré. Cela permet d'améliorer la qualité du suivi du mouvement, tout en utilisant des gains de rétroaction plus faibles, ce qui conduit à une conformité plus élevée. Cependant, le principal défaut de cette approche est généralement le manque de robustesse aux erreurs de modélisation. Dans ce manuscrit, nous nous concentrons sur la robustesse du contrôle de la dynamique inverse à des paramètres inertiels erronés. Nous supposons que ces paramètres sont connus, mais seulement avec une certaine précision. Nous proposons ensuite un contrôleur basé optimisation, rapide d'exécution, qui assure l'équilibre du robot malgré ces incertitudes. Nous avons utilisé ce contrôleur en simulation pour effectuer différentes tâches d'atteinte avec le robot humanoïde HRP-2, en présence de diverses erreurs de modélisation. Les comparaisons avec un contrôleur de dynamique inverse classique à travers des centaines de simulations montrent la supériorité du contrôleur proposé pour assurer l'équilibre du robot. / Amidst a lot of research in motion planning and control in concern with robotic applications, the mankind has never reached a point yet, where the robots are perfectly functional and autonomous in dynamic settings. Though it is controversial to discuss about the necessity of such robots, it is very important to address the issues that stop us from achieving such a level of autonomy. Industrial robots have evolved to be very reliable and highly productive with more than 1.5 million operational robots in a variety of industries. These robots work in static settings and they literally do what they are programmed for specific usecases, though the robots are flexible enough to be programmed for a variety of tasks. This research work makes an attempt to address these issues that separate both these settings in a profound way with special focus on uncertainties. Practical impossibilities of precise sensing abilities lead to a variety of uncertainties in scenarios where the robot is mobile or the environment is dynamic. This work focuses on developing smart strategies to improve the ability to handle uncertainties robustly in humanoid and industrial robots. First, we focus on a dynamical obstacle avoidance framework proposed for industrial robots equipped with skin sensors for reactivity. Path planning and motion control are usually formalized as separate problems in robotics. High dimensional configuration spaces, changing environment and uncertainties do not allow to plan real-time motion ahead of time requiring a controller to execute the planned trajectory. The fundamental inability to unify both these problems has led to handle the planned trajectory amidst perturbations and unforeseen obstacles using various trajectory execution and deformation mechanisms. The proposed framework uses ’Stack of Tasks’, a hierarchical controller using proximity information to avoid obstacles. Experiments are performed on a UR5 robot to check the validity of the framework and its potential use for collaborative robot applications. Second, we focus on a strategy to model inertial parameters uncertainties in a balance controller for legged robots. Model-based control has become more and more popular in the legged robots community in the last ten years. The key idea is to exploit a model of the system to compute precise motor commands that result in the desired motion. This allows to improve the quality of the motion tracking, while using lower feedback gains, leading so to higher compliance. However, the main flaw of this approach is typically its lack of robustness to modeling errors. In this paper we focus on the robustness of inverse-dynamics control to errors in the inertial parameters of the robot. We assume these parameters to be known, but only with a certain accuracy. We then propose a computationally-efficient optimization-based controller that ensures the balance of the robot despite these uncertainties. We used the proposed controller in simulation to perform different reaching tasks with the HRP-2 humanoid robot, in the presence of various modeling errors. Comparisons against a standard inverse-dynamics controller through hundreds of simulations show the superiority of the proposed controller in ensuring the robot balance.

Swarm robotics is the study of developing and controlling large groups of robots. Collectives of robots possess advantages over single robots such as being robust to mission failures due to single-robot errors. Experimental research in swarm robotics is currently limited by swarm robotic technology. Current swarm robotic systems are either small groups of sophisticated robots or large groups of simple robots due to manufacturing overhead, functionality-cost dependencies, and their need to avoid collisions, amongst others. It is therefore useful to develop a swarm robotic system that is easy to manufacture, that utilises its sensors beyond standard usage, and that allows for physical interactions. In this work, I introduce a new type of low-friction locomotion and show its first implementation in the HoverBot system. The HoverBot system consists of an air-levitation and magnet table, and a HoverBot agent. HoverBots are levitating circuit boards which are equipped with an array of planar coils and a Hall-effect sensor. HoverBot uses its coils to pull itself towards magnetic anchors that are embedded into a levitation table. These robots consist of a Printed Circuit Board (PCB), surface mount components, and a battery. HoverBots are easily manufacturable, robots can be ordered populated; the assembly consists of plugging in a battery to a robot. I demonstrate how HoverBot's low-cost hardware can be used beyond its standard functionality. HoverBot's magnetic field readouts from its Hall-effect sensor can be associated with successful movement, robot rotation and collision measurands. I build a time series classifier based on these magnetic field readouts, I modify and apply signal processing techniques to enable the online classification of the time-variant magnetic field measurements on HoverBot's low-cost microcontroller. This method allows HoverBot to detect rotations, successful movements, and collisions by utilising readouts from its single Hall-effect sensor. I discuss how this classification method could be applied to other sensors and demonstrate how HoverBots can utilise their classifier to create an occupancy grid map. HoverBots use their multi-functional sensing capabilities to determine whether they moved successfully or collided with a static object to map their environment. HoverBots execute an "explore-and-return-to-nest" strategy to deal with their sensor and locomotion noise. Each robot is assigned to a nest (landmark); robots leave their nests, move n steps, return and share their observations. Over time, a group of four HoverBots collectively builds a probabilistic belief over its environment. In summary, I build manufacturable swarm robots that detect collisions through a time series classifier and map their environment by colliding with their surroundings. My work on swarm robotic technology pushes swarm robotics research towards studies on collision-dependent behaviours, a research niche that has been barely studied. Collision events occur more often in dense areas and/or large groups, circumstances that swarm robots experience. Large groups of robots with collision-dependent behaviours could become a research tool to help invent and test novel distributed algorithms, to understand the dependencies between local to global (emergent) behaviours and more generally the science of complex systems. Such studies could become tremendously useful for the execution of large-scale swarm applications such as the search and rescue of survivors after a natural disaster.

La Méditerranée se situe dans une zone de convergence lente entre les plaques Eurasienne et Africaine (~5 mm/an), où des restes d'anciens bassins Téthysiens sont progressivement consommés par le retrait rapide de zones de subductions (~20-30 mm/an sur la zone de subduction Hellénique). En Méditerranée Orientale, une transition collision-subduction se produit dans l'Ouest de la Grèce (collision de la Plateforme Apulienne au nord et subduction Hellénique au sud), pratiquement à l’extrémité du Golfe de Corinthe et dans une région de propagation potentielle de la faille Nord Anatolienne. Afin d'étudier la cinématique actuelle de l'Ouest de la Grèce, nous adoptons une approche multi-échelle de la déformation:(1) Une modélisation grande échelle du champ de vitesses crustale horizontales mesuré par géodésie est effectuée afin de contraindre la cinématique au voisinage de l'Ouest de la Grèce, à la fois à terre et en mer. Un résultat majeur est qu'une zone d'extension distribuée N-S s'étendant de la Bulgarie à l'Est du Golfe de Corinthe a pour conséquence de désactiver la terminaison Ouest de la faille Nord Anatolienne dans le nord de la Mer Egée. Cette extension d’échelle régionale pourrait être causée par le retrait du slab Hellénique. (2) Une étude tectonique active permet d'établir une cartographie précise des failles actives de la région, leur chronologie relative et une estimation de leur vitesse de déplacement. Le demi-graben actif du Golfe Amvrakikos et la faille active N155° de Katouna-Stamna, qui constituent les frontières Nord et Est d'un bloc Iles Ioniennes-Akarnanie (IAB), sont caractérisés par des vitesses géologiques d'au moins ~ 4 mm/an et des vitesses mesurées par GPS de l'ordre de ~10 mm/an. Ce bloc IAB est limité à l'Ouest par la faille transformante de Céphalonie et semble se comporter de manière rigide.(3) Une fois les frontières du bloc IAB connues, nous montrons que le champ de vitesse GPS mesuré dans la région peut être entièrement expliqué par des effets transitoires de blocage élastique associés aux failles bordières de ce bloc. Le couplage sur l'interface de subduction n'a pas d'expression en surface, ce qui suggère qu'il doit être faible. Enfin, nous justifions l'existence d'un point triple de type Rift-Faille-Faille à la terminaison Ouest du Golfe du Corinthe. / The Mediterranean is a diffuse plate boundary zone between the slowly converging Eurasian and African plates (~ 5mm/yr), where remnants of old Tethyan basins are progressively consumed by fast trench retreat (~20-30 mm/yr at the Hellenic subduction zone). In Eastern Mediterranean, a collision-subduction transition occurs in Western Greece (collision of the Apulian Platform to the north and Hellenic subduction zone to the south), close to the westward Corinth Rift termination and in a region that may be potentially affected by the westward propagation of the North Anatolian Fault. We used a multi-scale deformation approach to investigate Western Greece active kinematics:(1) We run a large scale model of horizontal crustal velocities measured by GPS to constrain the kinematic boundary conditions of Western Greece, both onshore and offshore. A major result is the occurrence of distributed N-S extension spreading from Bulgaria to the Eastern Corinth rift, resulting in de-activation of the western termination of the North Anatolian Fault in North Aegean Sea. This large scale extension could be associated to the retreat of the Hellenic slab.(2) An active tectonics study has been performed to provide an accurate mapping of active faults in the region, to constrain their relative chronology and to estimate their geological slip-rate. The Amvrakikos Gulf active half-graben and the N155° active Katouna-Stamna Fault, which form the northern and eastern boundaries of a Ionian Island-Akarnania block (IAB), have geological slip rates of at least ~ 4mm/yr and GPS slip-rates of ~ 10 mm/yr. The IAB is bounded to the west by the Kefalonia transform fault and appears to behave rigidly.(3) Once the IAB boundaries are defined, we show that the velocity field measured by GPS in the region can be totally accounted by transient elastic loading along the IAB bordering faults. Subduction interface coupling has no surface expression, suggesting low coupling. Finally, we justify the occurrence of a Rift-Fault-Fault triple junction at the western termination of the Corinth Rift.

For unmanned aircraft systems to gain full access to the National Airspace System (NAS), they must have the capability to detect and avoid other aircraft. This research focuses on the development of a detect-and-avoid (DAA) system for small unmanned aircraft systems. To safely avoid another aircraft, an unmanned aircraft must detect the intruder aircraft with ample time and distance. Two analytical methods for finding the minimum detection range needed are described. The first method, time-based geometric velocity vectors (TGVV), includes the bank-angle dynamics of the ownship while the second, geometric velocity vectors (GVV), assumes an instantaneous bank-angle maneuver. The solution using the first method must be found numerically, while the second has a closed-form analytical solution. These methods are compared to two existing methods. Results show the time-based geometric velocity vectors approach is precise, and the geometric velocity vectors approach is a good approximation under many conditions. The DAA problem requires the use of a robust target detection and tracking algorithm for tracking multiple maneuvering aircraft in the presence of noisy, cluttered, and missed measurements. Additionally these algorithms needs to be able to detect overtaking intruders, which has been resolved by using multiple radar sensors around the aircraft. To achieve these goals the formulation of a nonlinear extension to R-RANSAC has been performed, known as extended recursive-RANSAC (ER-RANSAC). The primary modifications needed for this ER-RANSAC implementation include the use of an EKF, nonlinear inlier functions, and the Gauss-Newton method for model hypothesis and generation. A fully functional DAA system includes target detection and tracking, collision detection, and collision avoidance. In this research we demonstrate the integration of each of the DAA-system subcomponents into fully functional simulation and hardware implementations using a ground-based radar setup. This integration resulted in various modifications of the radar DSP, collision detection, and collision avoidance algorithms, to improve the performance of the fully integrated DAA system. Using these subcomponents we present flight results of a complete ground-based radar DAA system, using actual radar hardware.

Ce travail de thèse repose sur le développement de méthodes en spectrométrie de masse native et mobilité ionique pour la caractérisation structurale de protéines d’intérêt thérapeutique et de complexes multiprotéiques. L’optimisation fine et conséquente de la préparation d’échantillon et des conditions analytiques ont permis la caractérisation de protéines membranaires solubilisées en milieu détergent, protéines hydrophobes habituellement réfractaires à l’analyse par MS. D’autre part, une nouvelle approche de mobilité ionique appelée Collision Induced Unfolding a été évaluée et mise en place au laboratoire. Elle a permis une caractérisation conformationnelle approfondie et originale de plusieurs formats d’anticorps monoclonaux thérapeutiques. Enfin, les techniques de MS native et de mobilité ionique ont été utilisées pour caractériser des complexes multiprotéiques d’hétérogénéité variable mettant ainsi en lumière leurs avantages et les progrès réalisés dans le domaine de la MS structurale. / This PhD work focuses on developments in native mass spectrometry and ion mobility methods for the structural characterization of therapeutic proteins and multiprotein complexes. First, careful optimizations of sample preparation and analytical conditions allowed the characterization of membrane proteins, which are hydrophobic proteins difficult to analyze by MS approaches in detergent environment. Then, a new ion mobility-based activation approach called Collision Induced Unfolding has been set up and evaluated. CIU allowed extensive and original conformational characterization of several therapeutic monoclonal antibody formats. Finally, native MS and ion mobility techniques were used for the characterization of heterogeneous multiprotein complexes depicting their benefit when combined to other biophysical techniques for the structural characterization of multiprotein complexes.

La propreté inclusionnaire reste un enjeu majeur en élaboration des métaux par voie liquide. La flottation, principal procédé retenu en métallurgie secondaire pour éliminer les particules d’inclusions, consiste à injecter des bulles de gaz au sein du réacteur. Lors de leur ascension, les bulles vont capter les plus grosses inclusions et favoriser la collision et l’agrégation des particules. Dans le but de quantifier les phénomènes influents à l’échelle des inclusions sur la dynamique d’agrégation entre deux inclusions à proximité des bulles, un modèle numérique 3D a été développé. L’écoulement local est modélisé par un cisaillement plan permanent et résolu par une méthode de Boltzmann sur réseau. Le couplage entre les particules et le fluide a été assuré par une méthode de frontière immergée permettant de calculer la perturbation hydrodynamique engendrée par la présence des particules et de mettre à jour les interactions entre particules pour leur suivi lagrangien. Les simulations numériques réalisées ont mis en évidence que les effets hydrodynamiques ont une influence non négligeable sur le comportement des inclusions. Des sections efficaces de collision ont pu être extraites, à partir desquelles ont été calculés des noyaux d’agrégation, données macroscopiques rendant compte des effets à petite échelle. Une première application de ce travail a été menée avec le calcul des fréquences d’agrégation d’un train de bulle dans un réacteur canal à partir de résultats de simulations DNS. Les noyaux d’agrégation ont également été exploités en vue de déterminer, à partir de résultats RANS de l’hydrodynamique d’une poche d’acier, l’évolution de la concentration d’inclusions par un bilan de population global. / Inclusion cleanliness remains a major challenge faced in process metallurgy in liquid phase. Flotation, the main process used in secondary metallurgy to remove inclusions, consists in injecting gas bubbles into the reactor. Rising gas bubbles entrap the biggest inclusions at their surface or in their wake. Besides, they promote collision and aggregation among particles. A 3D numerical model has been developed in order to quantify the roles of the prevailing phenomena on aggregation dynamics between inclusions in the vicinity of bubbles. At inclusion (mesoscopic) scale, the turbulent flow is locally modeled by a steady plane shear flow which is solved using a lattice-Boltzmann method. The coupling between both liquid and solid phases is ensured using an immersed boundary method. This method resolves the hydrodynamic perturbation induced by particles, and hence their interactions that are, in turn, used to update their Lagrangian tracking. The conducted numerical simulations bring out the influence of hydrodynamic effects on inclusion behavior. Collision cross sections have been determined from which ensuing aggregation kernels have been calculated. Such cross sections could provide macroscopic models to represent local particle dynamics. A first application of these results is presented to calculate aggregation frequencies in bubble swarms in a channel flow reactor that was simulated using DNS. Additionally, evolution of inclusion populations in molten steel has been determined from RANS simulation of a liquid steel ladle by means of a global population balance implementing the aggregation kernels determined in the present work.

There has been almost fifteen years of political controversy surrounding changes to the rules and procedures by which aircraft conduct their flight within regional Australia. Decisions based on a predominately heuristic (rule of thumb) approach to design have had many adverse consequences for the integrity of the proximity warning function. A sound mathematical model is required to establish this function on a mature engineering foundation. To achieve this, the proximity warning function has been investigated as a hybrid-system. This approach recognises the dual nature of the design: that aircraft dynamics give rise to continuous mathematical models while the communication protocols controlling proximity require discrete mathematical approaches. The blending of each aspect has yielded a deeper insight into the operational limitations and failure modes of this function. The presentation of the thesis follows a design thread through the function. It begins with a description of existing standards and implementations. Risk models are then developed. The pilot interface is recognised as a primary design constraint. Mathematical models are then developed to describe the topology of flow, proximity dynamics, and the scheduling constraints associated with visual, voice, and data-link communications required by the proximity warning function. These analyses show that many aspects of design can be bounded by analytical formulae that bring new robustness to the design and resolve some of the misconceptions arising from the often inaccurate perceptions of present airspace operations. Failure modes, unaccounted for in existing designs are found to actually aggravate failure in the very situations in which the airspace design should be robust and should act to prevent collisions. In particular, there are divergences of performance between the demands required by the system design and the ability of the pilot to deliver such performances. In some cases, these failures may be traced to policy decisions such as service between Instrument Flight Rule and Visual Flight Rule category aircraft. On the basis of the conclusions of this research, a formal engineering review of the proximity warning function is required to assure the containment of the likelihood of mid-air collision for all future operations.

Med fler än en miljon omkomna i trafikolyckor världen över varje år är trafiksäkerhet ett ständigt aktuellt område. Studier på deprimerade patienter har visat att negativ sinnesstämning medför försämrad körförmåga. Dessa effekter är i hög grad outforskade och det är därför viktigt att undersöka om de förekommer även vid en mildare grad av nedstämdhet, så kallad dysfori, vilket i så fall skulle innebära att negativ sinnesstämning i likhet med trötthet och alkoholpåverkan utgör en allvarlig trafikfara. För att bättre förstå hur sinnesstämning påverkar körförmåga är det dock också relevant att undersöka om dysfori kan bidra till riskkompensation, det fenomen som inträffar när människor kompenserar för säkerhetsförändringar genom ett förändrat riskbeteende. I denna uppsats beskrivs en del av en körsimulatorstudie kring dysfori och bilkörning, där syftet var att undersöka om dysfori kan vara en orsak till riskkompensation. 15 studenter vid Linköpings universitet delades upp i en testgrupp med dysforiska försöksdeltagare (N = 5) och en kontrollgrupp (N = 10) med hjälp av Major Depression Inventory, ett instrument för att diagnostisera depression. Dessa fick sedan genomföra en körning i simulatorn Desktop T&D där time headway, time to collision, genomsnittshastighet och antal omkörningar mättes för de olika grupperna för att undersöka förekomsten av riskkompensation. Resultatet visade att inga signifikanta skillnader kunde observeras för något av måtten. Riskkompensation har i många studier visat sig vara ett komplext fenomen att undersöka och ett flertal metodologiska problem förelåg, särskilt på grund av svårigheten att mäta risk i en simulator med god validitet. Det är dock viktigt att fortsatta undersökningar görs för att bättre förstå riskkompensation, samt att fenomenet beaktas som en tänkbar inverkande faktor i framtida studier av körförmåga.

The motion planning problem can be formulated as a Markov decision process (MDP), if the uncertainties in the robot motion and environments can be modeled probabilistically. The complexity of solving these MDPs grow exponentially as the dimension of the problem increases and hence, it is nearly impossible to solve the problem even without constraints. Using hierarchical methods, these MDPs can be transformed into a semi-Markov decision process (SMDP) which only needs to be solved at certain landmark states. In the deterministic robotics motion planning community, sampling based algorithms like probabilistic roadmaps (PRM) and rapidly exploring random trees (RRTs) have been successful in solving very high dimensional deterministic problem. However they are not robust to system with uncertainties in the system dynamics and hence, one of the primary objective of this work is to generalize PRM/RRT to solve motion planning with uncertainty. We first present generalizations of randomized sampling based algorithms PRM and RRT, to incorporate the process uncertainty, and obstacle location uncertainty, termed as "generalized PRM" (GPRM) and "generalized RRT" (GRRT). The controllers used at the lower level of these planners are feedback controllers which ensure convergence of trajectories while mitigating the effects of process uncertainty. The results indicate that the algorithms solve the motion planning problem for a single agent in continuous state/control spaces in the presence of process uncertainty, and constraints such as obstacles and other state/input constraints. Secondly, a novel adaptive sampling technique, termed as "adaptive GPRM" (AGPRM), is proposed for these generalized planners to increase the efficiency and overall success probability of these planners. It was implemented on high-dimensional robot n-link manipulators, with up to 8 links, i.e. in a 16-dimensional state-space. The results demonstrate the ability of the proposed algorithm to handle the motion planning problem for highly non-linear systems in very high-dimensional state space. Finally, a solution methodology, termed the "multi-agent AGPRM" (MAGPRM), is proposed to solve the multi-agent motion planning problem under uncertainty. The technique uses a existing solution technique to the multiple traveling salesman problem (MTSP) in conjunction with GPRM. For real-time implementation, an ?inter-agent collision detection and avoidance? module was designed which ensures that no two agents collide at any time-step. Algorithm was tested on teams of homogeneous and heterogeneous agents in cluttered obstacle space and the algorithm demonstrate the ability to handle such problems in continuous state/control spaces in presence of process uncertainty.