v2.3.2 (2860)

Cours scientifique - ROB314 : Architecture matérielle et logicielle pour la robotique

Domaine > Sciences et technologies de l'information et de la communication.

Descriptif

Le cours propose une étude de plateformes robotiques en tant que systèmes robotisés complets. Il décrit les aspects mécatroniques et logiciels du développement sur ces systèmes. Le cours s'appuie sur l'utilisation de simulateurs classiques du domaine de la robotique et présente des cas pratiques d'utilisation de simulateurs et de plateformes robotiques réelles.

Les aspects mécatroniques recouvrent
- les capteurs proprioceptifs : potentiomètres, accéléromètre 3 axes, température,
- les capteurs extéroceptifs - caméra CMOS, capteur Infra-Rouge, capteur de force, de contact,
- l'utilisation des données capteurs,
- la structure mécanique,
- la motorisation et la puissance embarquée,
- l'intégration de l'ensemble afin de réaliser un système opérationnel.

Les aspects logiciels regroupent
- l'utilisation d'outils de simulation (tels que Gazebo),
- l'architecture informatique constituée du système d'exploitation, du middleware et des couches utilisateur,
- la programmation python/C++ de noeuds ROS (Robotics Operating System),
- les aspects temps réel et les communications entre modules et entre robots.

Le cours développe les techniques robotiques de modélisation, de transformations espace cartésien - espace articulaire, de transformations 2D/3D et de transformations couleur pour la vision, les techniques de traitement d'images, les asservissements des moteurs pour le suivi d'objet.

L'aspect pratique accompagne tout le cours dans la mesure où chaque séance est consacrée à des tests, manipulations et intégrations d'applications robotiques. Des robots seront mis à la disposition de chaque groupe de 2 ou 3 étudiants.

Après avoir acquis les connaissances nécessaires, chaque participant sera amené à concevoir et à implanter une application robotique faisant intervenir des techniques de navigation, de vision, ou encore de localisation.

Ce cours propose ainsi un tour complet de la robotique moderne et vise à mettre en oeuvre des techniques robotiques sur une plate-forme réelle.

Objectifs pédagogiques

- Connaître les principes d’architecture électronique et informatique des robots.
- Maitriser l’utilisation d’un « middleware » robotique.
- Mettre en pratique ces connaissances sur un projet robotique concret.

nombre d'heure en présentiel

52.3

nombre de blocs

14

Diplôme(s) concerné(s)

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Aucun Prerequis

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Vos modalités d'acquisition :

 Projet

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 3 ECTS

Le coefficient de l'UE est : 1

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

L'UE est évaluée par les étudiants.

Programme détaillé

- Architecture robotique ROS, installation, theorie, prise en main, exemples applicatifs (C++/python).
- Presentation d'un robot en sous-systemes, moteurs, capteurs, cinématique, modélisation.
- Description des structures matérielles des plateformes robotiques projet : turltebot, nao, drones, kinect, etc.  Pratique de ROS avec robots.
- Etude d'exemples simples.  Pratique de ROS avec robots.
- Vision embarquée, Techniques de localisation, Introduction au projet de réalisation.
Pratique sur robots.
- Réalisation projet

Mots clés

robotique, mécatronique, simulation, capteurs extéroceptifs, proprioceptifs, vision par ordinateur, localisation, programmation embarquée, ROS, Gazebo
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