Robotique mobile

Compétences requises

Mathématiques pour l’ingénieur, mécanique élémentaire (cinématique), automatique (représentation d'état, commande non-linéaire).

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Mathematics for engineers, basic mechanics, control theory.

Compétences visées

Ce cours a pour objectif de présenter les techniques nécessaires à la navigation autonome des robots mobiles. Pour cela, les étudiants découvriront une discipline transversale dont l'étude nécessite  les qualités d'un ingénieur généraliste. En effet, mécanique, génie électrique, automatique et informatique sont nécessaires à la bonne compréhension globale des enjeux de la robotique mobile.

Le cours se propose de montrer comment la combinaison perception-action permet  de conférer une véritable autonomie à un système mobile, en offrant des solutions au difficile problème de navigation d'un robot mobile. Il présente tant les aspects théoriques que technologiques, permettant à l'étudiant d'acquérir une vision globale de la discipline.

À l’issue de cet enseignement, l’étudiant aura appris à distinguer les différents problèmes posés par la navigation d'un robot mobile autonome. A l'aide des outils acquis, il sera également en mesure de résoudre les problèmes les plus classiques et d'avoir un avis critique sur les avantages et inconvénients des différentes techniques existantes.

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This course is an introduction to the principles of mobile robots autonomous navigation. The students will discover the subject and  its different aspects. Basic mechanics, electrical engineering, control theory and computer science are illustrated in the multidisciplinary background of this course.

The purpose is to show how the synergy of perception and action provides autonomy to an electromechanical mobile system. Both theoretical and technological aspects are presented so that the student may acquire a general view of the subject. 

At the end of this course the student will know how to classify the problems associated to mobile robots navigation. He or she will have a knowledge of the advantages and disadvantages  of the different classical solutions.

Syllabus

Chap. 1 – Introduction (présentation des robots mobiles, différents types de locomotion ; les problèmes en robotique mobile ; cadre et objectifs du cours).
Chap. 2 - Modélisation (modélisation des robots mobiles à roues ; notion de système non holonôme ; commandabilité des robots mobiles à roues).
Chap. 3 -  Perception (technologie des capteurs  en robotique mobile ; localisation et fusion de données pour la navigation).
Chap. 4 - Navigation (planification de mouvements ; commande des robots mobiles à roues).

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Chap. 1 – Introduction (introduction to mobile robots and their locomotion; problems in  mobile robotics; course outline)
Chap. 2 - Modelling (wheeled mobile robots modelling; nonholonomic systems; controllability of wheeled mobile robots)
Chap. 3 -  Perception (sensors technology; localisation and data fusion for navigation)
Chap. 4 - Navigation (motion planning ; control of wheeled mobile robots)

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