Commande des robots en interaction physique avec l'Humain
Télécharger en PDF- Responsable de l'UE : Mahdi Khoramshahi ()
- Code UE :
- Volumes horaires / étu : 12 h Cours, 2 h TD, 4 h TP
- Nombre de crédits de l'UE/EC : 3 ECTS
- Parcours-type : ROBOT (option) SI MeDH (option)
- Semestre où l'enseignement est proposé : S1 S2 S3 S4
- Langue d'enseignement : Français Anglais
- Public concerné : Département SDI Autre (préciser) :
- Localisation : Campus PMC Autre (préciser) :
Thématique
Robotique collaborative et interaction physique Homme–Robot (pHRI), contrôle compliant, autonomie partagée et robotique centrée utilisateur.
Mots-clés : pHRI, impedance control, admittance control, shared control, shared autonomy, intention detection, collaborative robotics, human-aware planning, compliance, cobotics
Prérequis
Afin de suivre cette UE, doivent être acquis précédemment :
- Modélisation et dynamique des robots manipulateurs
- Commande des systèmes robotiques (joint space & task space control)
- Bases en algèbre linéaire et systèmes dynamiques
- Notions de stabilité (Lyapunov)
- Programmation (Python / MATLAB)
- Notions de base en planification de mouvement (optionnel)
Acquis d'apprentissage visés (AAV)
À l'issue de cette UE, les étudiantes ou étudiants seront capables de :
- Comprendre les enjeux et applications de l’interaction physique Homme–Robot
- Identifier les contraintes de sécurité en robotique collaborative
- Modéliser les interactions physiques entre humain et robot
- Concevoir un contrôleur en impédance
- Concevoir un contrôleur en admittance
- Analyser la stabilité et la passivité des systèmes en interaction physique
- Implémenter une architecture de contrôle partagé
- Comprendre et comparer différentes stratégies de détection d’intention
- Intégrer des mécanismes d’adaptation dans le contrôle robotique
- Analyser des méthodes de planification prenant en compte l’humain
- Implémenter un système simple de robot collaboratif en simulation
- Présenter et analyser un article scientifique en robotique interactive
Séquencement et modalités de l'enseignement (indicatif)
| Semaine | C/TD/TP | Contenu | Préparation | AAV associé(s) |
|---|---|---|---|---|
| S1 | C1 | Introduction pHRI + sécurité | Lecture chapitre Handbook | AAV1-2 |
| S2 | C2 | Impedance control | Revoir dynamique robot | AAV3-4 |
| S3 | C3 | Admittance & compliance avancée | Lire article fourni | AAV4-5 |
| S4 | TD | Impedance / admittance + stabilité | Exercices analytiques | AAV4-6 |
| S5 | TP | Implémentation impedance (Drake simulator) | Python requis | AAV4-6,11 |
| S6 | C4 | Shared control | Lire article fourni | AAV7 |
| S7 | C5 | Intention detection et adaptation | Lire article fourni | AAV8 |
| S8 | C6 | Planning & AI pour pHRI | Lire article fourni | AAV10 |
| S9 | Présentation - Articles | Revue de littérature par les étudiants : présentation d’articles scientifiques du domaine | Présentation orale | AAV2,6,8,10,12 |
| S10 | Projet | travail personnel (hors séances) | AAV4-5,7,11 | |
| S11 | Projet | travail personnel (hors séances) | AAV4-5,7,11 | |
| S12 | Présentation - Projet | Démo + code | AAV4-5,7,11 |
Déroulement de l'UE
Cours magistraux introduisant les concepts fondamentaux de l’interaction physique Homme–Robot, suivis de travaux dirigés axés sur la modélisation et l’analyse de stabilité.
Les travaux pratiques permettent l’implémentation de contrôleurs d’impédance et d’interaction dans un environnement simulé (Drake).
Un mini-projet en binôme permet d’intégrer les concepts vus en cours à travers la réalisation d’un système interactif (contrôle compliant ou contrôle partagé).
Une présentation d’article scientifique complète la formation en développant l’analyse critique.
Modalités d'évaluation des acquis d'apprentissage (1ère session)
| Semaine | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| S1-S9 | Individuel | Présentiel | Autre | 10% | |
| S5 | Collectif | Présentiel | TP | AAV4-6,11 | 30% |
| S9 | Collectif | Présentiel | Autre | AAV2,6,8,10,12 | 20% |
| S12 | Collectif | Présentiel | Autre | AAV4-5,7,11 | 40% |
2nde session
| Session | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Individuel | Présentiel | Écrit | AAV 1-10 | 100% |
Références bibliographiques
- Haddadin & Croft, Physical Human-Robot Interaction, Springer Handbook of Robotics
- Hogan, Impedance Control: An Approach to Manipulation
Date de génération de la fiche d'UE : 06/10/2026
