Sciences de l’ingénieur

Code

USGE85

Domaine

Électronique Électrotechnique automatique

Description

USGE85-1 : Commande embarquée & Intelligence Artificielle

Introduction aux robots mobiles : types de plateforme, capteurs, sources d’information pour la commande (proprioceptive, extéroceptive)

Stratégie de contrôle : architecture, principes de base de la navigation

Principes de la génération de trajectoires et d'évitement d'obstacles

Analyser et mettre en forme les données à traiter

Formalisation d’un problème simple et résolution avec des techniques issues de l’IA

Mise en œuvre des algorithmes de machine Learning pour le traitement des données

Traitements simples de données issus de différents capteurs et mise en place des règles de décision.

USGE85-2 : Résistance des matériaux

Principes et notions de base (rappels) : forces intérieures, contraintes, déformations, propriétés mécaniques des matériaux, comportement (homogénéité, isotropie), méthodes de résolution.

Hypothèses de RDM : Saint Venant (relation contraintes – torseurs des efforts intérieurs) ; Navier-Bernoulli (hypothèses de petites déformations).

Traction – compression ; Flexion ; Cisaillement

Travaux Pratiques :

Flexion isostatique / Flexion Hyperstatique / Utilisation du logiciel de RDM LEMANS et calcul analytique, comparaison des résultats obtenus par les deux méthodes.

USGE85-3 : Dynamique des structures et analyse modale

Equations et problèmes fondamentaux.

Oscillateur à un degré de liberté, paramètres et équation du mouvement. Evolution et dynamique transitoire ; modélisation.

Réponses forcée, libre, sous-amortie, amortissement critique, sur-amortie.

Réponses forcées déterministes et filtre linéaire.

Coefficient d'amplification dynamique, fréquence de résonance, bande passante.

Réponses aux excitations harmoniques, périodiques, d'énergie finie.

Réponses avec conditions initiales : construction de la réponse, approximation numérique, instant et pas de calcul. Calcul direct par le schéma de Newmark.

Vibrations aléatoires stationnaires : processus stochastiques stationnaires du second d'ordre, réponse forcée stationnaire, analyse temporelle et fréquentielle (relation de l'analyse spectrale, spectre de puissance, inter-spectre fonction de cohérence)

Transmissibilité des vibrations, isolement vibratoire aux excitations harmoniques, périodiques, d'énergie finie, aléatoires stationnaires.

Oscillateur linéaire à plusieurs degrés de liberté.

Equation du mouvement, modes propres de vibration et analyse modale de la réponse libre.

Réponse forcée et analyse modale.

Evolution avec conditions initiales et analyse modale de la réponse transitoire.

Equation avec déplacement des supports et analyse modale, mode de corps rigide et mode élastique pour une structure libre.

Notion de dynamique des systèmes continus.

Equation des vibrations des poutres droites en flexion ; modes propres de vibration et analyse modale de la réponse forcée.

Analyse modale expérimentale.

Dispositifs pour les essais de vibration ; configuration pour une structure libre ; méthodes d'identification ; description d'une chaîne d'acquisition et de traitement pour l'analyse ; notion sur l'estimation des fonctions de réponse en fréquence par traitement du signal. Spécification et utilisation dans les modèles.

Etudes de cas industriels/technologiques

USGE85-4 : IoT pour les capteurs intelligents

Concevoir un système électronique embarquant des capteurs/actionneurs intelligents

Créer des applications gérant des objets connectés sur les plateformes de services

Faire des traitements simples sur les données remontées par les différents capteurs et mettre en place des règles de décision

Introduction à l’IoT. Définitions et terminologie. Applications. Architectures et infrastructures d’un système IoT.

Les techniques de communications pour les réseaux de capteurs o Principes et techniques

Les techniques de communication Long Range

La sécurité et la confidentialité dans l’IoT o Enjeux et principes de base

Finalité

USGE85-1 : Commande embarquée & Intelligence Artificielle

Maitriser les notions de base de la robotique mobile (plateformes, architecture, principe de navigation).

Mettre en œuvre d’algorithmes d’intelligence artificielle et de « machine Learning » pour l’analyse et le traitement des données issues des mesures de différents capteurs.

USGE85-2 : Résistance des matériaux

Présenter les notions et outils permettant d’effectuer des calculs de dimensionnement ou de contrôle en rigidité ou en résistance, ainsi que des mesures de déformation.

USGE85-3 : Dynamique des structures et analyse modale

Caractériser et analyser la réponse dynamique d'un système

Dimensionner un système dynamique pour réaliser une isolation vibratoire

USGE85-4 : IoT pour les capteurs intelligents

Introduction aux applications Internet des Objets et présentation des différentes contraintes liées à leur mise en œuvre.

Présenter les concepts scientifiques et techniques associés aux réseaux de communications classiques pour les réseaux de capteurs (Bluetooth, zigbee, wifi direct) et sur les principes de communication Long Range dédiée à l’internet des objets (LoRa, Sigfox, NBIoT).

Compétences visées

USGE85-1 : Commande embarquée & Intelligence Artificielle

Connaître les types de plateforme, de capteurs et de commandes utilisées en robotique mobile

Comprendre les grands principes de génération de trajectoires et d’évitement d’obstacles

Être capable de mettre en œuvre des algorithmes d’intelligence artificielle et de « machine Learning » pour l’analyse et le traitement des données issues des mesures de différents capteurs.