Spécialité robotique de service et intégration des systèmes embarqués. F. Jumel A. Guenard J. Saraydaryan. N. Abouchi G.

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1 Spécialité robotique de service et intégration des systèmes embarqués F. Jumel A. Guenard J. Saraydaryan N. Abouchi G. Pignault 1

2 Projet de spécialité robotique Création d une Spécialité Robotique de Service et intégration dessystèmesembarqués(2semestressurannée4etannée5) 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. 2

3 Depuis Tronc Commun de la filière ETI (de la mécanique quantique au langages de l internet) 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 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. Langagesdel InternetetdesBD 13. Conversion de l énergie électrique 14. Architecture des systèmes à microprocesseur 15. Système et Programmation concurrente 16. Traitement numérique du signal

4 A partir de semestre 8 et 9 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

5 Définition des enseignements de la spécialité. Ingénieur polyvalent dans le domaine des TICs Spécialiste en intégration pour la robotique Robotique mobile IA Mécanique robotique Sciences Cognitives Electroniques et Logiciels pour la robotique Communications Electronique Vision Systèmes embarqués 5

6 Définition des futurs enseignements 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, miseenœuvredecaméradeprofondeur ) 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

7 Définition des futurs enseignements Une formation «concrète» Utilisation importante des plateformes de développement TPs/Projets Démonstrateurs Valorisation recherche 7

8 Plateforme éducative Robots mobiles Drones NAO Objets communicants Salle interaction 8

9 Robots Manipulateurs 9

10 Plateforme éducative Player / Stage Webot/ MS Roboticstudio / Vrep Nao Sim Matlab/Samovar 10

11 Salle d interaction -Eclairage -webcam -kinect -vidéoprojecteurs -divers (accés...) -hauts parleurs Salle physique 11

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 12

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 13

14 Architecture of Service Toward Robotic Objetcs 14

15 ASTRO

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17 Logique d intégration à la salle Mise en œuvre «standard» des équipements Interfaçage logiciel Intégration à l'infrastructure réseau de la salle Développement des briques Intégration à l'infrastructure logicielle de la salle Prototype du scénario d'usage Mise en place d un scénario d'usage Intégration à l'infrastructure de service (ASTRO) 17

18 Projet de Chaire Robotique Vision initiale 1 er 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» 18

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 19

20 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&D Industrie Transport Ludique Médical Distributeurs «un écosystème mais pas de filière» ~ 1500 sociétés de compétences valorisables pour la robotique (mécanique, logiciel embarqué )

21 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)

22 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 savoirfaire des partenaires

23 Finalités Mise en place d'un espace d innovation ouverte autour de la robotique de services «robotforum» 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). 23

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 24

25 Finalités Robot forum «créer un environnement pour faciliter l'innovation en robotique de service» Co-création, innovation ouverte, exploration, expérimentation et évaluation d idées novatrices

26 Finalités Démonstration en temps réel Besoins sociétaux Besoins industriels Nouveaux produits Nouvelles technologies Etc. Robot Forum Evaluation, anticipation Appropriation de nouvelles technologies Réduction des coûts Formation / Education Création d entreprise

27 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.).

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