Introduction à la Robotique Mobile

Compétence visées : 32 (321/322/323), 34 (341/342/343), 63 (633/634), 111 (1111/1112), 112 (1121/1122)

Le marché des systèmes robotiques est en pleine mutation : passant d'une activité de robotique manufacturière relativement stable à une explosion prévue d'ici 2025 pour le marché de la robotique de service (le chiffre d'affaire mondial passera de 3 ou 4 Milliards $$ – aujourd'hui – à plus de 40 en 2025). Tous les grands pays sont aujourd’hui fortement mobilisés, qu'il s'agisse des USA, du Japon en passant par la Chine et la Corée. La robotique mobile et coopérative, fortement imbriquée avec la robotique de service, concerne de nombreux domaines d'application comme par exemple : le déplacement des charges à plusieurs robots et la collecte d'objets dans toutes les zones dangereuses pour l'homme, la détection et la neutralisation coordonnées de mines, l'exploration planétaire, la sécurité/surveillance des biens et des personnes, la culture et le patrimoine (robots mobiles servant de guides lors de la visite de musées peuvent interagir avec les visiteurs selon le contexte informationnel rencontré), la coordination de véhicules urbains.
Nous proposons aux étudiants désireux de découvrir la robotique mobile de concevoir et réaliser un robot mobile autonome répondant à un cahier des charges proposé par un client. Cette réalisation se fera sur deux ans pendant les modules de robotique de M1 et M2 et se repartira en trois étapes. Dans la première étape, qui concerne ce module de robotique de M1, les étudiants doivent concevoir la partie mécanique du robot en tenant compte de tous les éléments constituant le robot (moteurs, capteurs, batteries, cartes électroniques, PC embarqué) et faire les plans. L'année suivante, dans le module de Robotique Avancée de M2, ils finiront le travail de conception mécanique et réaliseront le robot (choix des capteurs, des moteurs, du PC embarqué, réalisation des cartes électroniques, structure du programme informatique). Dans le module de Robotique Avancée ils implémenteront les stratégies de navigations nécessaires pour répondre au cahier des charges donné.
Le cours montrera les éléments constituant un robot mobile, tout en insistant sur les parties critiques de celui-ci, afin de donner à l’étudiant les bases nécessaires à la construction d’un robot mobile. Nous allons insister plus particulièrement dans ce cours sur la conception mécanique du robot.
A la fin du cours, l’étudiant doit savoir quels sont les éléments constituant un robot et quels sont les points clés auxquels il est indispensable de faire attention afin de concevoir un robot mobile robuste. Il doit également être capable de concevoir la partie mécanique d’un robot mobile et fournir la mise en plan et la vue éclatée avec la nomenclature des pièces.