Programme de la réunion conjointe

GT Véhicules Aériens Autonomes du GdR MACS
GT4 Méthodologies pour la Robotique du GdR Robotique

Commande de véhicules aériens ou drones

Vendredi 9 novembre
ENSAM Paris
Boulevard de Hôpital, Paris 13ème, en salle Rouge.

9h15 : Accueil et café
9h45 – 10h45 : Yasmina Bestaoui (Ibisc, Université d’Evry)
Génération de trajectoires d’un robot plus léger que l’air
Résumé :
Cet exposé présente des travaux sur la génération de trajectoires d’un dirigeable autonome effectués au sein du laboratoire IBISC. La contribution se situe dans le cadre du développement d’un planificateur de trajectoires admissibles pour les dirigeables, répondant à des contraintes de différentes natures (dynamiques, saturation des actionneurs, ….)  Pour parvenir à résoudre cette problématique, nous avons considéré une approche basée sur la hiérarchisation du problème initial, en exploitant la présence de la symétrie ou l’invariance de la dynamique du système par rapport à un sous-espace de variables de configuration. Cela permet de définir un ensemble fini de primitives de mouvements admissibles qui correspondent à des situations de vol bien définies, et à partir desquelles la trajectoire nominale est obtenue par la concaténation d’un nombre fini de ces primitives. Ainsi nous considérons tout d’abord des trajectoires équilibrantes qui se ramènent dans le cas général à des hélices. Ensuite, à partir des contraintes de sous-actionnement, nous caractérisons des trajectoires non équilibrantes qui servent aux manœuvres. Enfin, seront présentées quelques perspectives de travail.    

10h45 – 11h45 : Rogelio Lozano (Heudiasyc, Université de Technologie de Compiègne)
Modélisation et commande d'un avion à décollage vertical
Résumé :
Les motivations pour l'utilisation de modèles réduits d'avion à décollage et atterrissage vertical seront présentées.
Un modèle d'un avion à décollage vertical sera exposé en utilisant l'approche d'Euler-Lagrange. Un des problèmes rencontrés est l'étape de transition entre le mode en vol stationnaire (hélicoptère)  et le vol en translation (avion). La conception d'une stratégie de commande sera détaillée et des résultats de simulations seront montrés.
On présentera également brièvement les autres activités sur les véhicules aériens de l'équipe drones à Heudiasyc.

11h45 – 12h45 : Nicolas Petit (Centre Automatique et Systèmes, Ecole des Mines de Paris)
Activités drones au Centre Automatique et Systèmes. Ecole des Mines de Paris
Résumé :
Dans cet exposé, nous présenterons les différents projets scientifiques menés au Centre Automatique et Systèmes autour du thème des drones. Plusieurs types de voilures seront discutés, en détaillant leurs qualités et défauts. Nous insisterons sur les questions centrales de la stabilisation, de l'optimisation de trajectoires et des capteurs. Nous présenterons notamment des résultats expérimentaux obtenus dans le cadre d'une collaboration avec la DGA (thèse de David Vissière).

12h45 – 14h30: Déjeuner

14h30 – 15h30 : Jean-Marc Alexandre (CEA List, Fontenay aux Roses)
Activités mini-drones au service Robotique et Interaction du CEA List
Résumé :
Le service Robotique et Interaction du CEA List travaille dans le domaine des mini-drones à voilure tournante depuis environ 5 ans. Cette équipe participe à de nombreux projets collaboratifs dans ce domaine et est en particulier leader du projet européen IST µDrones http://www.ist-microdrones.org. Les premières années de recherches ont porté sur la réalisation d'un robot volant de type X4 flyer et sur les bas niveaux de son contrôle commande (stabilisation d'assiette, asservissement d'altitude, résistance aux perturbations). Les travaux sont maintenant focalisés sur les commandes de haut niveau et en particulier sur les fonctions de localisation, navigation autonome et évitement automatique d'obstacle. Plusieurs approches à la fois au niveau traitement capteur et au niveau commande multimodale sont en cours afin de développer ces fonctions. 
La présentation débutera par un état de l'art industriel et académique sur les mini-drones à voilure tournante et une présentation des applications potentielles de ces « nouveaux » robots. La deuxième partie de la présentation portera sur les résultats des travaux réalisés depuis 5 ans et sur les recherches en cours.

15h30 – 16h30 : Tarek Hamel (I3S, Université de Nice – Sophia Antipolis)
Modélisation, contrôle et techniques d’estimation d’état de drones miniatures
Résumé :
La maîtrise du comportement des drones miniatures pour des missions d'observation telles que l'inspection de piles de ponts autoroutiers, de sites contaminés, appontage et bien d'autres applications, nécessite une bonne compréhension de la dynamique du drone et de ses limites, le développement de stratégies de contrôle dédiées fonctions du type des mesures disponibles (mesures absolues ou relatives à l'environnement, complètes ou partielles).
Dans cet exposé, je présenterai brièvement les modèles dynamiques de deux drones ayant un avenir certain (quadrotor and ducted-fan vehicles) en explicitant les avantages et inconvénients de chaque configuration.
Ensuite, je passerai en revue les principales stratégies de contrôle développées ces dernières années.  Je consacrerai la grande partie de la présentation aux problèmes d'estimation d'état et les tendances actuelles dans le champ du filtrage et de l'estimation (filtrage et correction de
centrale inertielle IMU, association IMU vision et association IMU-GPS). Des résultats expérimentaux seront présentés durant mon exposé.

16h30 – 17h15 : Activités et projets du GT (organisation de réunion conjointe avec d'autres GT, ...)