Robotique : du matériel au cognitif - WPMGROB9

Objectif(s)

• acquisition de connaissances fondamentales sur les architectures de perception et contrôle en robotique, avec méthodes d'apprentissage associées
• acquisition de compétences de base en modélisation de système robotique (architecture matérielle, de contrôle) et contrôle (e.g. asservissement)

Contenu(s)

Après une rétrospective historique de la robotique, expliquant en partie ses définitions actuelles et son inscription dans diverses disciplines, l'évolution des défis de la robotique sera présentée, de l'émergence du domaine jusqu'à nos jours. Le cours illustrera la diversité des approches et solutions existantes, selon les objectifs et contextes applicatifs visés.
Dans une première grande partie de ce cours, J-C. Quinton abordera la question du couplage entre capteurs et actionneurs, tout d'abord du point de vue du design matériel puis du point de vue du contrôle. Pour permettre la transition entre matériel et contrôle, des concepts de mécanique et cinématique seront introduits. Plusieurs architectures de contrôle robotique seront présentées (classiques ou plus récentes), ainsi que des méthodes couvrant le spectre disciplinaire de la robotique (e.g., issues de l'automatique ou de l'IA).
Dans la deuxième partie du cours, M. Lefort abordera les aspects apprentissage impliqués dans la majorité des architectures robotiques qui doivent interagir avec des environnements moins contrôlés. Les grandes classes d'apprentissage automatique et leurs applications à la robotique seront introduites, ainsi que des méthodes dédiées aux systèmes interactifs (e.g., apprentissage par démonstration ou par imitation). Différentes méthodes permettant de s'abstraire des interactions sensorimotrices et de la composante de contrôle robotique seront présentées, en intégrant les aspects spatiaux, temporels et multimodaux des signaux. Les limitations des approches actuelles pour la robotique cognitive et développementale seront discutées.
Selon les besoins des participants et le temps disponible, les deux parties seront articulées et illustrées par des cas d'étude simulés sur plateforme informatique. Ceux-ci permettront de manipuler les concepts développés dans le cours, et de résoudre de petits challenges robotiques (en équipe, sous forme de mini-projet).