Organisation du GDR Contrôles sensori-moteurs, perception, action et mouvement

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Contrôles sensori-moteurs, perception, action et mouvement

Les systèmes de contrôle sensori-moteurs sont au plus près du système physique, de ses capteurs et de ses actionneurs. Leur étude repose sur le traitement du signal et de l’image, l’automatique, l’algorithmique, disciplines que la robotique contribue à nourrir et à développer. Leur couplage, au plus bas niveau, repose sur la compatibilité des modèles de représentation du monde physique avec les algorithmes de planification et de contrôle du mouvement.

Ces systèmes font appel en premier lieu à la perception pour les tâches de commande, de localisation et de modélisation du monde physique dans divers modes de représentation, géométriques, stochastiques, topologiques, ou sémantiques. La fonction de perception s’appuie sur la physique des capteurs et sur le traitement du signal et de l’image. Elle bénéficie des progrès technologiques en matière de capteurs et des progrès méthodologiques et algorithmiques. La diversité sensorielle, tant sur la nature physique du signal que sur les modes de traitement, conduit à des modes de représentation hétérogènes, qui placent aujourd’hui la fusion de données multi-sensorielles comme une des modalités majeures de la perception.

L’étude de l’action par le mouvement s’appuie en premier lieu sur la modélisation et la commande des systèmes. Les robots, qu’ils soient manipulateurs, mobiles, volants, humanoïdes, intracorporels, etc., recouvrent une grande variété de systèmes mécaniques : holonomes ou non holonomes, sous-actionnés ou redondants, de faible ou de grande dimension, voire des compositions de systèmes conçus pour la production d’actions coordonnées complexes. Par ailleurs, l’interaction du système avec le monde physique dans ses composantes géométriques et dynamiques s’appuie sur le couplage entre action et perception (asservissement perceptif), sur l’algorithmique géométrique (planification du mouvement) et la modélisation pour la simulation physique (interfaces haptiques).

La nécessaire intégration des divers modes de traitement de données au sein d’un même
système pose ainsi des défis aux trois thématiques, traitement du signal et de l’image, automatique, algorithmique, que la robotique contribue à développer au delà de son champ propre, avec des retombées dans d’autres secteurs de l’ingénierie (réalité virtuelle, imagerie, animation graphique), voire d’autres secteurs comme les sciences du vivant (biomécanique, bioinformatique, neurosciences, neuroéthologie, biologie systémique...).