Modélisation & commande des robots mobiles
Télécharger en PDF- Responsable de l'UE : Pascal Morin (pascal.morin@sorbonne-universite.fr)
- Code UE : MU5RBR40
- Volumes horaires / étu : 14 h Cours, 2 h TD, 12 h TP
- Nombre de crédits de l'UE/EC : 3 ECTS
- Parcours-type : ROBOT (option) SI MeDH
- Semestre où l'enseignement est proposé : S1 S2 S3 S4
- Langue d'enseignement : Français Anglais
- Public concerné : Département SDI Autre (préciser) : ENSAM
- Localisation : Campus PMC Autre (préciser) :
Thématique
Cette UE vise à fournir les bases de la modélisation et de la commande de robots mobiles terrestres ou aériens. On se focalise sur les robots terrestres à roues, pour lesquels les problèmes de suivi de chemin et de stabilisation de trajectoires sont abordés. Concernant les robots aériens, on se focalise sur les drones de type multi-hélices, et on aborde différents schémas de commande allant de la télé-opération au vol autonome.
Mots-clés : modèle cinématique, modèle dynamique, suivi de chemin, stabilisation de trajectoires, estimation d'état, synthèse de lois de commande
Prérequis
Afin de suivre cette UE, doivent être acquis précédemment :
- cinématique des corps rigides, dynamique des corps rigides (équations de Newton et d'Euler, équations de Lagrange)
- automatique linéaire en représentation d'état (commandabilité, observabilité, stabilité, synthèse de commandes par retour d'état linéaires, synthèse d'observateurs linéaires)
Acquis d'apprentissage visés (AAV)
À l'issue de cette UE, les étudiantes ou étudiants seront capables de :
- Connaître les différents types de robots mobiles, leurs champs d'applications, et les problématiques d'étude associées
- Connaître les différentes structures mécaniques de robots à roues
- Savoir déterminer le modèle cinématique d'un robot mobile à roues
- Comprendre la différence entre les problèmes de suivi de chemin et de stabilisation de trajectoires
- Savoir mettre en œuvre sur simulateur des commandes pour les problèmes de suivi de chemin et de stabilisation de trajectoires
- Connaître les différentes structures mécaniques de drones et leurs applications
- Savoir écrire le modèle dynamique d'un drone multi-hélice
- Comprendre les différents modes de contrôle des drones
- Savoir mettre en œuvre sur simulateur des commandes pour la stabilisation de drones multi-hélices
- Comprendre les problèmes d'estimation d'état spécifiques aux drones multi-hélices
- Savoir mettre en œuvre sur simulateur des estimateurs d'attitude
Séquencement et modalités de l'enseignement (indicatif)
| Semaine | C/TD/TP | Contenu | Préparation | AAV associé(s) |
|---|---|---|---|---|
| S1 | CM (2x2h) | Introduction générale/Modélisation robots à roues (Partie I) | AAV1, AAV2 | |
| S2 | CM (2h) + TD (2h) | Modélisation robots à roues (Partie II) | AAV3 | |
| S3 | CM (2h) + TP (2h) | Commande de robots à roues (suivi de chemin+ stabilisation de trajectoires)/TP | Visionner slides "Stabilisation de trajectoires de robots à roues" | AAV4, AAV5 |
| S4 | TP (4h) | TP matlab/simulink avec rendu noté | Porte sur le cours de la semaine précédente | AAV4, AAV5 |
| S5 | CM (2x2h) | Structures et modèles de drones. Commande de drones multi-hélices | AAV6, AAV7,AAV8 | |
| S6 | CM (2h) + TP (2h) | Estimation d'état pour les drones/TP numérique | AAV9, AAV10 | |
| S7 | TP (4h) | TP matlab/simulink avec rendu noté | AAV11 |
Déroulement de l'UE
L'UE comporte trois parties: une première partie d'introduction générale à la robotique mobile, une seconde partie consacrée aux robots mobiles à roues, et une troisième partie consacrée aux drones. A la fin des parties deux et trois, un TP matlab/simulink de 4h permet d'évaluer la compréhension des étudiants sur la partie concernée. Un examen écrit final sur l'ensemble du cours permet de vérifier si les principaux concepts ont été retenus et assimilés.
Modalités d'évaluation des acquis d'apprentissage (1ère session)
| Semaine | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| S4 | Individuel | Présentiel | TP | 25% | |
| S7 | Individuel | Présentiel | TP | 25% | |
| S9 | Individuel | Présentiel | Écrit | 50% |
2nde session
| Session | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Collectif | Présentiel | Écrit | AAV 1-10 | 50% |
| 1 | Collectif | Présentiel | Quiz | AAV1-8 | 50% |
Date de génération de la fiche d'UE : 06/10/2026
