Spécialité Human-Centered Robotics (HCR)

La mineure Human-Centered Robotics (HCR) forme les étudiants à la conception des outils d’assistance robotisés par la modélisation conjointe de l’humain et du robot, ainsi qu’à l’analyse et la commande des robots.

UEs de l’option

 Les étudiants choisissant l'option HCR doivent choisir 3 UEs parmi les 4 suivantes : 

UE BIOM (Biomecanique)

Ce cours balaye les grandes notions de biomécanique nécessaires à l’étude de l’humain en interaction avec le robot. Il est composé de 3 modules. Le premier est un module de modélisation biomécanique introductif (MOBI 1, niveau M1). Il est suivi d’un module d’acquisition du mouvement en laboratoire permettant de se familiariser au techniques de capture de mouvement, de l’activité musculaire et des actions externes (AMOL) et d’un module d’analyse musculosquelettique (MOBI 2).

5 ECTS

UE COM (Commande)

Cette UE est composée de deux modules traitant de la commande avancée des systèmes robotisés :

  • Module ASVI : Concevoir et mettre en œuvre des lois de commande des mouvements d’un robot à partir de capteurs de vision. À la fin du cours, les étudiants connaîtront les notions essentielles en vision robotique et asservissement visuel. Ils devraient être capables de généraliser les approches étudiées à d’autres capteurs extéroceptifs.
  • Module EBAC : Introduction à la modélisation énergétique des systèmes dynamiques à l'aide d'exemples. Relation avec la stabilité classique et l'analyse de Lyapunov. Techniques de contrôle basé sur l'énergie. Introduction à la modélisation port-hamiltonienne avec des exemples.

5 ECTS

UE IHR (Interaction humain robot)

Cours traitant de l’interaction entre l’humain et le robot. Un premier module traite de la perception de l’activité de l’humain par le robot (perception humain robot PEHR) et un module traite de l’interaction haptique (HAPT).

5 ECTS

UE SYS (Systèmes d’assistance)

Ce cours traite des dispositifs d’assistance, de leur conception à leur commande. Il est scindé en deux modules. Le premier se nomme cosimulation humain système (COHS) et le second dispositifs mécatroniques d’assistance (DIMA) :

  • Module COHS : Maîtriser les notions de couplage de simulation / Identifier les enjeux applicatifs de l’analyse du mouvement dans le domaine de la robotique collaborative et d’assistance / Mettre en place un couplage de simulation entre un humain et un système robotisé à des fins de prototypage des actionneurs et de la commande.
  • Module DIMA : Identifier les besoins et les réponses à l’assistance physique (handicap, assistance au travail...) / (exosquelettes, cobots, systèmes pour le handicap).

5 ECTS

 

Objectifs de l’option

L’option Human-Centered Robotics cherche à former des étudiants à la frontière de la robotique et de la biomécanique pour leur permettre d’être performant dans le contrôle de systèmes robotisés en interaction avec l’humain. Les applications visées pour de tels systèmes peuvent notamment être l’assistance aux personnes à mobilité réduite, l’émulation d’interaction physique en réalité mixte ou encore l’assistance de l’humain au travail. 

Compétences visées

  • Acquisition de connaissances et de savoir-faire sur les thématiques de la modélisation biomécanique de l’humain, de la modélisation et de la commande des robots, de la modélisation de l’interaction humain-robot
  • Analyse de solutions robotisées existantes, conception de commandes originales
  • Gestion de projet scientifique du cahier des charges à la réalisation
  • Revue bibliographique 
  • Démarche scientifique
  • Anglais scientifique

Modalité de contrôle des connaissances

La plupart des UE du cours sont évaluées via le rendu de rapports sur des (mini) projets et/ou sur des soutenances d’évaluation des connaissances acquises.