Descriptif

Les robots sont des systèmes complexes comportant des capteurs variés, des actionneurs et de nombreux algorithmes permettant de relier les uns aux autres afin d’interpréter l’environnement, de le modéliser, de planifier des déplacements ou de le manipuler. Développer des logiciels pour ces systèmes est donc difficile et des approches permettant de s’abstraire d’un matériel spécifique ou de réutiliser des composants existants sont développées pour simplifier cette tâche. Les algorithmes et leur preuves de bon fonctionnement, en présence des nombreuses incertitudes dues aux capteurs et aux actionneurs sont aussi un enjeu majeur dans le développement de drones.

Dans ce modal, nous verrons quelques bases de programmation (python, C++), les principes de base d’un middleware utilisé dans de nombreux laboratoires et industries  (Robot Operating System, ROS), quelques notions de traitement d’images, de traitement de nuages de points 3D, de contrôle, cartographie, planification et de navigation pour la robotique, ainsi que des bibliothèques open-source associées (OpenCV, PCL) et de méthodes de simulation garantie permettant de s’assurer du bon fonctionnement des algorithmes choisis. Différentes plateformes robotiques (drones quadri rotors, robots mobiles à roues, robots humanoïdes) et différents capteurs (caméras RGB, caméras de profondeur, télémètres laser) seront mis à disposition pour développer des projets par binômes ou trinômes.

Quelques exemples de projets :

• Robot d’exploration ; robot photographe
• Télé opération gestuelle
• Jeu de puissance 4 avec Nao
• Suivi automatique pour un drone
• Planification et contrôle « garanti » d’un quadrorotor crazyflie 2.0 ou d’un TurtleBot 3, voire d’essaims de tels drones
• Synchronisation entre robots (manoeuvres d'encerclement, réalisation de "chorégraphies" etc)
• Programmation d'une voiture en vue d'une compétition (kit fourni correspondant à celui de http://f1tenth.org): perception, planification, contrôle bas-niveau. Nous étudierons la participation à la competition internationale correspondante (mi juillet 2020 à Berlin).

Contacts : David Filliat - david.filliat@ensta-paristech.fr

                   Eric Goubault – eric.goubault@polytechnique.edu

                   Sylvie Putot – sylvie.putot@polytechnique.edu

Quota : 18 élèves ; après un tronc commun de 4 séances environ, des sous-groupes seront organisés en fonction des choix de projet, et d'une éventuelle orientation différente sur les problématiques de vision et de cartographie, ou la modélisation, le contrôle, la planification et la simulation garantie.