Plan du cours

Semaine 01

Jour 01

Introduction

  • Qu'est-ce qui rend un robot intelligent ?

Robots physiques vs robots virtuels

  • Robots intelligents, machines intelligentes, machines conscientes et automatisation des processus robotiques (RPA), etc.

Le rôle de l'intelligence artificielle (IA) dans la robotique

  • Au-delà du "si-alors-sinon" et de la machine d'apprentissage
  • Les algorithmes derrière l'IA
  • L'apprentissage automatique, la vision par ordinateur, le traitement du langage naturel (NLP), etc.
  • La robotique cognitive

Jour 02

Le rôle des Big Data dans la robotique

  • Prise de décision basée sur les données et les modèles

Le Cloud et la robotique

  • Lien entre la robotique et l'informatique
  • Construction de robots plus fonctionnels qui accèdent à plus d'informations et collaborent

Étude de cas : Robots industriels

  • Robots mécaniques
    • Baxter
  • Robots dans les installations nucléaires
    • Détection et protection contre les radiations
  • Robots dans les réacteurs nucléaires
    • Détection et protection contre les radiations

Jour 03

Composants matériels d'un robot

  • Moteurs, capteurs, microcontrôleurs, caméras, etc.

Éléments communs des robots

  • Vision par machine, reconnaissance vocale, synthèse de la parole, détection de proximité, capteurs de pression, etc.

Jour 04

Frameworks de développement pour programmer un robot

  • Frameworks open source et commerciaux
  • Robot Operating System (ROS)
    • Architecture : espace de travail, sujets, messages, services, nœuds, actionlibs, outils, etc.

Langages pour programmer un robot

  • C++ pour le contrôle de bas niveau
  • Python pour l'orchestration
  • Programmation des nœuds ROS en Python et C++
  • Autres langages

Jour 05

Outils pour simuler un robot physique

  • Logiciels de simulation et de visualisation 3D commerciaux et open source

Outils pour concevoir les caractéristiques physiques d'un robot

  • Logiciels CAD commerciaux et open source

Étude de cas : Robots mécaniques

  • Robots dans le domaine de la technologie nucléaire
  • Robots dans les systèmes environnementaux

Semaine 02

Jour 06

Cours accéléré en Python

  • Installation et configuration du logiciel
  • Paquets et utilitaires utiles
  • Travail avec les structures de données Python, opérateurs, boucles, conditions, fonctions, méthodes, etc.
  • Écriture d'un programme d'exemple
  • Projet en équipe

Jour 07

Préparation au développement de robots

  • Configuration de l'environnement de développement (par exemple, Arduino IDE)
  • Exploration de la syntaxe du langage Arduino (C/C++)
  • Codage, compilation et téléchargement sur le microcontrôleur
  • Assemblage des composants matériels d'un robot Arduino

Jour 08

Travail avec les composants Arduino

  • Capteurs analogiques
  • Capteurs numériques

Travail avec les modules de communication Arduino

  • Modules Bluetooth
  • Modules Wi-Fi
  • Modules RFID
  • I2C et SPI
  • Internet mobile

Jour 09

Construction d'un robot

  • Planification des fonctionnalités et caractéristiques d'un robot
  • Implémentation du mouvement du robot

Projet en équipe

  • Discussion et revue

Jour 10

Contrôle du robot

  • Implémentation du contrôleur
  • Connexion au robot (filée et sans fil)

Projet en équipe

  • Discussion et revue

Semaine 03

Jour 11

Programmation du robot

  • Simulation d'un robot avec Gazebo / ROS
  • Compréhension d'un nœud ROS
  • Programmation d'un nœud en Python et C++
  • Messages et sujets dans ROS
  • Paradigme de publication / abonnement

Projet en équipe

  • Bump & Go avec un robot réel
  • Discussion et revue

Jour 12

Programmation du robot (suite...)

  • Cadres dans ROS et changements de référence
  • Traitement de l'information 2D des caméras avec OpenCV
  • Traitement de l'information d'un laser

Projet en équipe

  • Suivi sécurisé des objets par couleur
  • Discussion et revue

Jour 13

Test du robot

  • Outils pour tester votre code
  • Tests unitaires
  • Création d'un jeu de tests
  • Automatisation de vos tests
  • Dépannage

Projet en équipe

  • Suivi sécurisé des objets par couleur
  • Discussion et revue

Jour 14

Programmation du robot (suite...)

  • Services dans ROS
  • Traitement de l'information 3D des capteurs RGB-D avec PCL
  • Cartes et navigation avec ROS

Jour 15

Programmation du robot (suite...)

  • Réalisation de tâches avec ActionLib

Projet en équipe

  • Recherche d'objets dans l'environnement

Semaine 04

Jour 16

Programmation du robot (suite...)

  • Réalisation de tâches avec ActionLib

Jour 17

Programmation du robot (suite...)

  • Reconnaissance vocale et génération de parole
  • Dépannage

Projet en équipe

  • Contrôle d'un robot par la voix

Jour 18

Programmation du robot (suite...)

  • Contrôle des bras robotiques avec MoveIt!
  • Contrôle de la nuque robotique pour une vision active
  • Dépannage

Projet en équipe

  • Recherche et collecte d'objets

Jour 19

Déploiement du robot

  • Déploiement du robot dans le monde physique
  • Surveillance et maintenance des robots sur le terrain
  • Utilisation d'une application mobile pour contrôler un robot

Sécurisation du robot

  • Prévention des manipulations non autorisées
  • Prévention de l'accès par des pirates à des données sensibles

Jour 20

Analyse des données

  • Collecte et organisation des données générées par le robot
  • Interprétation des données grâce à des outils de visualisation et des processus d'analyse

Construction collaborative d'un robot

  • Construction d'un robot dans le cloud
  • Construction d'une application mobile pour interagir avec votre robot
  • Participation à la communauté robotique

Perspectives futures des robots dans les domaines scientifique et énergétique

Résumé et conclusion

Pré requis

  • Expérience en programmation en C ou C++
  • Expérience en programmation Python (utile mais non nécessaire ; peut être enseignée dans le cadre du cours)
  • Expérience avec la ligne de commande Linux

Public cible

  • Développeurs
  • Ingénieurs
  • Scientifiques
  • Techniciens
 80 Heures

Nombre de participants


Prix par participant

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