Conception d’un système de livraison urbaine “dernier kilomètre” par véhicules autonomes et connectés
Ref: 2SC5390
Description
Les enjeux du véhicule autonome et connecté ne concernent pas uniquement le secteur de l’automobile. L’enseignement d’intégration proposé ici vous permet d’appréhender d’une part la démarche de conception d’un système complexe et critique, et d’autre part la pluralité des problématiques du véhicule autonome et connecté, au travers d’un scénario industriel dans un contexte adapté.
L’utilisation de vélos s’avère trop coûteuse ; les transporteurs envisagent à court terme une livraison entièrement automatisée sur le dernier kilomètre. La solution consiste en la gestion d’une flotte de robots autonomes et connectés effectuant les trajets de livraison en fonction des arrivages, des adresses de livraison et des caractéristiques des robots.
Vous travaillez dans une équipe en charge de concevoir un tel système de livraison. Dans ce cadre, vous suivez une démarche d’ingénierie système orientée modèle pour spécifier les fonctionnalités du système. Vous adoptez une méthodologie de modélisation pour développer les algorithmes nécessaires (contrôle/commande, fusion de capteurs, fusion de données, prise de décision et télécommunications) pour répondre aux spécifications. Une plateforme de test à échelle réduite vous permet d’évaluer la qualité du système de livraison obtenu et perfectionner les algorithmes.
Période(s) du cours
ST5
Prérequis
Cours de sciences pour l'ingénieur 1A "Systèmes électroniques" conseillé
Cours de sciences pour l'ingénieur 1A "Réseaux et sécurité" conseillé
Cours spécifique de la ST "Architecture et technologies pour le Véhicule intelligent et communicant"
Syllabus
Les aspects techniques suivants sont mis en oeuvre dans cet enseignement d'intégration :
- analyse fonctionnelle du besoin, spécifications système
- modélisation système
- machines d'état
- loi de commande
- télécommunications
- protocole de communications
- traitement d'image
- fusion de capteurs
- traitement embarqué et temps réel
- répartition calculatoire hardware/software
Composition du cours
L'objectif est de réaliser une preuve de concept technique sur une
plateforme à échelle réduite constituée de robots roulant sur un support adapté représentant schématiquement l'environnement urbain. Les équipes de 5 ou 6 étudiants sont constituées au préalable de façon à présenter un large spectre de compétences. Après une première analyse fonctionnelle du système basée sur un
brainstorming, les équipes décident de leur organisation interne afin de traiter en parallèle et avec cohérence les différents aspects : matériel, modélisation, intelligence embarquée, connectivité. Chaque équipe se voit confier un robot et peut accéder aux salles de test afin de valider en situation réelle le comportement du système et affiner ses fonctionnalités. La dernière journée de la semaine est consacrée à la préparation de l'évaluation et à l'évaluation en elle-même.
Ressources
Moyens humains : une équipe d'enseignants spécialistes des différents domaines d'ingénierie concernés (électronique, télécommunications, modélisation, traitement du signal) présents 100% du temps ; des experts industriels du domaine automobile (Renault) et de la modélisation (Mathworks) en visite pendant la semaine et présents pour l'évaluation.
Moyens logistiques : salles de travail pour les équipes d'étudiants, salles d'envergure pour les plateformes de test et d'évaluation, un QG enseignant.
Moyens matériels : robots roulants (incluant 4 roues motrices, une carte Arduino, un nano-ordinateur Raspberry Pi, une caméra et plusieurs autres capteurs embarqués, batteries).
Moyens logiciels : Matlab/Simulink, Linux, Python, C++, OpenCV, ...