Spécialité robotique de service et intégration des systèmes
embarqués
F. Jumel
A. Guenard
J. Saraydaryan
N. Abouchi
G. Pignault 1
Projet de spécialité robotique
2
• Création d’une Spécialité Robotique de Service et intégration
des systèmes embarqués (2 semestres sur année 4 et année 5 )
• Volonté d’apparaître comme une école de référence dans le
domaine de la robotique de services
• Apporter aux étudiants les différentes compétences nécessaires
à la réussite des projets de robotique pour les « startup du
domaine ».
• Mise en place d’une chaire de robotique pour aider aux
partages de compétences interentreprises et améliorer les
collaborations avec les laboratoires de recherche.
1. Base de la mécanique quantique et des SC
2. Algèbre linéaire
3. Introduction aux systèmes d’électronique numérique
4. Algorithmie et programmation structurée (Génie logiciel)
5. Electronique analogique et composants élémentaires
6. Signaux et systèmes linéaires
7. Analyse numérique
8. Développement logiciel en C
9. Automatique des systèmes électroniques
10. Probabilité discrètes et continues
11. Systèmes numériques complexes
12. Optique et optoélectronique
13. Conversion de l’énergie électrique
14. Architecture des systèmes à microprocesseur
15. Système et Programmation concurrente
16. Traitement numérique du signal
17. Fonctions analogiques
18. Traitement des signaux aléatoires
19. programmation orientée objet en java
20. Traitement et synthèse d’image
21. Transducteurs et instrumentations
22. Concept des réseaux et des protocoles
23. Bases des systèmes embarqués
24. Langages de l’Internet et des BD
Depuis 2012-2013
Tronc Commun de la filière ETI(de la mécanique quantique au langages de l’internet)
Les spécialités :
- Electronique et microélectronique R.Daviot
- Robotique de service et intégration des systèmes embarqués F.Jumel
- Traitement et synthèse d’images C.Mennessier
- Informatique et systèmes d’informations X.Trouillot
- Réseaux et télécommunications T.Asfour
- Physique et nanotechnologie « MASTER NSE» J.M. Galvan
A partir de 2013 – 2014
semestre 8 et 9
Systèmes
embarqués
Communications
Electronique
Vision
Mécanique
robotique
Robotique
mobile
IA
Sciences
Cognitives
Electroniques
et Logiciels
pour la robotique
5
Définition des enseignements
de la spécialité.
• Ingénieur polyvalent dans le domaine des TICs
• Spécialiste en intégration pour la robotique
Avec un peu plus de détail :
– Une sensibilisation aux aspects mécaniques et électriques de la robotique
(cinématique, Moteur électrique , Automatique ).
– La mise en œuvre des technologies d’analyse d’images (Technologie de tracking d’objet,
mise en œuvre de caméra de profondeur… )
– Le développement des systèmes embarqués (Programmation sur Microcontrôleurs
8bits, 16bits et 32bits, développement sur FPGA et DSP, Communications des systèmes
embarqués, Solutions Linux pour l’embarqué…)
– L’informatique avancée (Protocoles de l’Internet, Développement logiciel avancé,
Intelligence Artificielle et fusion de données , Frameworks et Systèmes d’exploitation
robotiques… )
– Enfin, une initiation aux sciences cognitives (psychologie, anthropologie …) sont mises
en avant pour appréhender la problématique d’interactions avec les individus et
d’acceptabilité des solutions robotiques ainsi que les aspects légaux)
6
Définition des futurs enseignements
Utilisation importante des plateformes de développement
• TPs /Projets
• Démonstrateurs
• Valorisation recherche
7
Définition des futurs enseignements
Une formation « concrète »
8
NAO
Robots mobiles
Drones
Plateforme éducative
Salle interaction
Objets
communicants
Robots Manipulateurs
9
10
Player / Stage
Matlab/SamovarNao Sim
Webot / MS
Robotic studio /
Vrep
Plateforme éducative
Salle d’interaction
11
Salle physique
-Eclairage
-webcam
-kinect
-vidéoprojecteurs
-divers (accés ...)
-hauts parleurs
12
Types d’Equipements visés
• NAO
• Robots mobiles;turtle bot, robot pinger, POB, awabot …
• Caméra opencv, reconnaissance objet, localisation, Tracking
d’objet...
• kinect
• domotique
• e-santé
• Robot industriel intelligent (type baxter ou équivalent) et/ou
bras manipulateur
• « Tapis roulant, élévateur … » orienté maison
13
Logique d’intégration à la salle
Structures Associées à la salle :• Infrastructure Réseau• Infrastructure Logicielle (serveurs, cloud computing,
postes utilisateurs, mobiles, tablettes)• Infrastructure orientée service : ASTRO
But: Permettre de fournir un accès unique à tous les équipements de
salles permettant à des « non spécialistes » de programmer des
scénarios d’usage dans la salle …
• Processus de développement logiciel/embarqué/robotique (...agile, svn, doxygen ...) orienté cas d’utilisation
14
Architecture of Service
Toward Robotic Objetcs
ASTRO
17
Logique d’intégration à la salle
Mise en œuvre « standard » des équipements
Interfaçage logiciel
Intégration à l'infrastructure de service (ASTRO)
Développement
des briques
Mise en
place d’un
scénario
d'usage
Prototype du
scénario d'usage
Intégration à
l'infrastructure réseau
de la salle
Intégration à
l'infrastructure
logicielle de la salle
18
Projet de Chaire Robotique
…Vision initiale …
1er Constat suite aux discussions avec les entreprises a propos
de la relation recherche/entreprise :
• Recherche trop théorique très orientée mathématique
• Retour technologique faible
• Retour produit inexistant
• Manque d’implication du laboratoire vis-à-vis de
l’entreprise
Besoin d’un laboratoire de robotique de service orienté vers
les besoins des entreprises
»
19
Projet de Chaire Robotique
Laboratoire orienté veille et transfert technologique
• Aspect électronique (capteurs/actionneurs)
• Informatique (systèmes embarqués, middleware robotique,
protocoles de l’internet)
• Passerelle pour le transfert des outils de recherche théorique vers
leur mise en œuvre sur des projets concrets
Le contexte en Rhône-Alpes (ARDI)
Etude 2012 Agence Régionale du Développement et de l’Innovation:
• ~ 50 sociétés offreurs de solutions pour la robotique:
R&DIndustrieTransportLudiqueMédicalDistributeurs…
• ~ 1500 sociétés de compétences valorisables pour la robotique (mécanique, logiciel embarqué…)
« un écosystème mais pas de filière »
Le contexte en Rhône-Alpes (ARDI)
• La région Rhône-Alpes possède tous les atouts pour une
filière robotique
• Nécessite la mobilisation des acteurs
Seul « verrou technologique »: le logiciel haut niveau
Objectif économique/stratégique: robotisation
« intelligente » des PME (flexible, intelligente, adaptative)
Besoin de chaire, vision ARDI
Plate forme orientée vers les besoins des PME
• Forum de discussion autour de problématiques communes
• Favoriser l’échange, la démonstration et la création
• Mise en place de cas d’usage, démonstrations du savoir-
faire des partenaires
23
Finalités
• Mise en place d'un espace d’innovation ouverte autour de la
robotique de services
« robot forum »• Forum d’échange d’idée, de compétences, de matériels, de savoir
faire, de ressource humaine. Catalyseur d’idées.
• Prise en compte des aspects marketing, business, innovation …
• Mise en place d’une « bourse » aux stagiaires incluant des stagiaires
Marketing, communication, gestion de l’innovation …
• Mise en place à l'école d’un espace robotique de service (orienté,
par exemple, vers l’aide ou l’accompagnement à la personne).
24
Finalités
• Objectifs à terme
• Aide aux transferts technologiques entre Laboratoire de
recherche et entreprises
• Formation continue
• Etudes de technologies émergentes
• Lieu de rencontre et d'échange
• Espace de création/lancement de projets des entreprises du
secteurs (compétences/matériels)
• Support à la création d’entreprise
• Partenariats en cours : Inserm, Liris, Atos Worldline, Awabot
Lab, Imaginove, Cité des Sciences, Bellecour Ecoles d’art…
« créer un environnement pour faciliter l'innovation en
robotique de service »
Co-création, innovation ouverte, exploration, expérimentation et évaluation d’idées
novatrices
Finalités
Robot
forum
Besoins sociétaux
Besoins industriels
Nouveaux produits
Nouvelles technologies
Etc.
Démonstration en temps réel
Evaluation, anticipation
Appropriation de nouvelles
technologies
Réduction des coûts
Formation / Education
Création d’entreprise
Finalités
Robot
Forum
Moyens
(espace, équipements, personnel)
- Espace de création et de test
- Plateformes robotique (salle interactive+ budgets spécifiques, prêts … )
- Equipements de développement rapide et prototypage :
- systèmes embarqués portables
- logiciels de développement
- divers capteurs et actionneurs
- mécaniques
- Appareillages de mesures et test () :
- oscilloscopes, analyseurs,
- générateurs,
- Chercheurs, ingénieurs d’études et techniciens.
- Mise en place d’une structure innovante de gestion des stagiaires.
- Communication autour du projet (industriels, utilisateurs, élèves, etc.).
Top Related