Organisation du GDR Conception des systèmes robotiques

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Conception des systèmes robotiques

Les fonctions de perception, de décision et d'action des systèmes robotiques requièrent l’existence de différents composants matériels tels que des capteurs - notamment ceux utilisant de nouvelles technologies (MEMS...) et de nouveaux matériaux - et des structures innovantes (modulaires, reconfigurables, déployables, souples, élastiques...) pour la locomotion, la manipulation et la préhension, ainsi que des actionneurs conçus sur des principes originaux (matériaux actifs...). Ces composants doivent être compatibles avec les exigences d'échelle de l'application, la méso- et la microrobotique semblant à cet égard encore assez peu explorées.

De nouvelles modalités d'actionnement doivent être étudiées (sous- et sur-actionnement, co-actionnement, actionnement distribué, réversibilité…). Les approches de conception innovantes (par exemple, la biorobotique fondée sur la compréhension du vivant) et d'intégration (mécatronique, adaptronique) sont centrales pour réaliser des systèmes assurant des fonctions complexes tout en satisfaisant les nombreuses contraintes imposées par le domaine d'application considéré (taille, masse, intégration, précision, autoréglage, autoreconfiguration, sûreté de fonctionnement, autonomie énergétique..., mais aussi, par exemple, biocompatibilité, acceptation par la personne...).

La conception des systèmes robotiques revêt également sur un plan architectural, un niveau de complexité considérable. En effet, sous-jacente aux différents aspects évoqués dans les thèmes précédents (commande, perception, décision, planification, interaction, technologie...), se cache l’architecture de contrôle du robot, tant matérielle que logicielle. L’architecture est devenue d’une part un support fondamental à l’intégration de ces travaux divers et d’autre part un facteur essentiel pour répondre à l’adaptation qu’impose l’évolution technologique.
L’évolutivité du robot dépend considérablement de son architecture : réactivité, modularité, réutilisabilité, adaptabilité et analysabilité sont autant de propriétés recherchées, d’autant plus qu’elles rendent possible la mutualisation et l’intégration des travaux de la communauté. Un défi des années à venir est de proposer un référentiel logiciel afin d'adresser cette problématique. Si la tendance est à la promotion de la standardisation d’architectures de contrôle (ouvertes), les réflexions devraient au moins engager vers l’interopérabilité (entre les différents constituants d'une architecture).