ECUE X9S824 - Architectures de contrôle, Sureté de fonctionnement

UE Robotique mobile - 0.75 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 10.5 (x1)
 Karen Godary-Dejean 10.5h


 Description
Enseignant Responsable Karen Godary-Dejean
THE 8
Description ECUE

Technologies de conception et réalisation des architectures de contrôle en robotique mobile.

Mots clés Architecture logicielle de contrôle
Robotique mobile
Middleware
Sureté de fonctionnement
Modalités de contrôle
  • Un examen écrit final,
  • Evaluation des mini-projets couplant différentes matières (automatique, robotique mobile, temps-réel, réseaux, etc.)
Contexte

Cet enseignement a pour objectif de donner quelques repères dans le cadre des technologies de conception et réalisation des architectures de contrôle en robotique mobile. L’intégration logicielle des fonctionnalités du robot est une problématique centrale pour la future industrie de la robotique de service (médicale, d'assistance, etc.). Celle-ci s'organise autour de l'architecture logicielle de contrôle du robot. L'état des lieux exposé dans ce cours témoigne d’une grande diversité d’approches pour concevoir et développer de telles architectures, et montre l'importance des middlewares dédiés au domaine. Peu d'approches intègrent la sureté de fonctionnement, le cours s'attachera donc également à sensibiliser à cette problématique (un autre cours sur cette problématique est possible en dernière année, du point de vue validation des systèmes). Les architectures de contrôle et la sureté de fonctionnement seront abordés dans le contexte de la robotique mobile, domaine fortement soumis à ces problématiques, notamment dans le cadre de la robotique de service (médicale, d'assistance, etc.) ou de la robotique mobile "on the field", c'est à dire soumise à des conditions environnementales complexes (militaire, search&rescue, ..).

Contenu
  • Introduction, intégration de fonctionnalités de plus en plus complexes au sein du contrôle embarqué du robot mobile.
  • Exigences, notamment sur l’informatique censée gérer le fonctionnement du robot et supporter ses capacités d’action, de perception, d’adaptation, de décision, etc.
  • Paradigmes de conception des architectures logicielles de contrôle (délibérative, réactive, mixte). Si le modèle d’organisation architecturale retenu est le plus souvent l’architecture mixte, la description de quelques architectures de contrôle mettra en évidence que les approches de mise en oeuvre sont quasiment toutes différentes.
  • Développement des architectures de contrôle, introduisant les approches à composants (logiciels) et les middlewares (“couche logicielle” qui est conceptuellement placée entre le système d'exploitation et l'application).
Ressources
  • Références aux travaux retenus pour illustrations
  • Webographie
  • Articles de vulgarisation
  • Documentation technique
Prérequis
  • Bases en systèmes temps-réel
  • Bases en robotique mobile (modélisation, perception, commande, etc.).
  • Bases en systèmes événementiels
  • Bases en réseaux
+ X9S712 - Systèmes et OS temps réel
+ X9S621A - Introduction à la robotique mobile
+ X9S721 - Perception 1
+ X9S820 - Modélisation et commande


 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
0
Connaissance des problématiques d'intégration logicielle dans le cadre du contrôle en robotique mobile x
0
Connaissance de la problématique de la sureté de fonctionnement dans le cadre de systèmes robotiques x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
0
Identifier les problématiques d’intégration logicielle et les exprimer x
0
Savoir situer et comparer les approches de conception et de développement d'architectures de contrôle de robots mobiles. x
0
Savoir structurer une application logicielle de contrôle de robot mobile selon une architecture adéquate partitionnant les espaces synchrones et asynchrones. x
0
Avoir conscience des problèmes de sureté de fonctionnement des applications embarquées sur robot mobile et savoir les exprimer x


 Capacités
#
Libellé
Non
Oui
1
Rédiger x
2
Communiquer x
3
Travailler en équipe x
4
Animer et piloter un groupe, un projet x
5
Rigueur et organisation x
6
Sens pratique x
7
Sens critique x
8
Ouverture d'esprit x
9
Capacité d'analyse et de synthèse x
10
Capacité d'abstraction, logique x
11
Capacité d'initiative x
12
Créativité x


 Compétences RNCP
Type
#
Libellé
0
1
2
CTI
1
Aptitude à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales. x
CTI
2
Connaissance et compréhension d'un champ scientifique et technique de spécialité. x
CTI
3
Maîtrise des méthodes et des outils de l'ingénieur : identification et résolution de problèmes, même non familiers et non complètement définis, collecte et interprétation de données, utilisation des outils informatiques, analyse et conception de systèmes complexes, expérimentation. x
CTI
4
Capacité à s'intégrer dans une organisation, à l'animer et à la faire évoluer : engagement et leadership, management de projets, maîtrise d'ouvrage, communication avec des spécialistes comme avec des non-spécialistes. x
CTI
5
Prise en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels : compétitivité et productivité, innovation, propriété intellectuelle et industrielle, respect des procédures qualité, sécurité. x
CTI
6
Aptitude à travailler en contexte international : maîtrise d'une ou plusieurs langues étrangères, sûreté, intelligence économique, ouverture culturelle, expérience internationale. x
CTI
7
Respect des valeurs sociétales : connaissance des relations sociales, environnement et développement durable, éthique. x
POL
1
Aptitude à participer aux actions de recherche et développement des entreprises, éventuellement en lien avec les acteurs de la recherche publique, et à apporter l’esprit d’innovation favorisant l’évolution technologique. x
MEA-SE
1
Spécifier et modéliser dans leur environnement des systèmes embarqués, sous contrainte de cahier des charges, en intégrant les évolutions de l'état de l'art. x
MEA-SE
2
Concevoir, simuler, prototyper et programmer des systèmes embarqués. x
MEA-SE
3
Réaliser, industrialiser, tester et maintenir des systèmes embarqués. x
MEA
4
Spécifier et concevoir des circuits et systèmes intégrés en vue de leur production industrielle. x
MEA
5
Modéliser un système physique, puis concevoir et mettre en œuvre une architecture de contrôle/commande adaptée. x