Robotique de l'ENSTA-Bretagne
2 rue François Verny, Brest






  1. Concours et réalisations : 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005
  2. Club robotique





2017




Guerledan mars 2017 (Lac de Guerlédan, Bretagne).






Le ministre Le Drian visite le club-robotique Jeudi après-midi 2 février, nous avons eu droit à la visite du ministre Jean-Yves Le Drian. Ci-dessous, on le voit écouter Thomas Le Mézo. L'objectif de sa venue est, sur un second plan, d'officialiser le rapprochement de l'ENSTA-Bretagne et Télécom Bretagne (devenue l’Institut Mines Atlantique depuis sa fusion avec Mines Nantes).







2016

Guerledan octobre 2016 (Lac de Guerlédan, Bretagne).
Voir le blog, pour voir de belles photos
Voir aussi le site.
Hydrographes et Roboticiens explorent le lac de Guerlédan. Il s'agit d'un projet de formation d'ingénieurs porté par l'ENSTA Bretagne et ses partenaires qui vise à réunir les communautés de la robotique et de l'hydrographie au sein d'un stage pédagogiquesur le terrain. Un programme R&D innovant de plus de six mois dont deux semaines d'expérimentations intensives au Lac de Guerlédan a été inclus dans la formation.






Sauce 2016 (La Spézia, Italie). http://sauc-europe.org/. L'ENSTA est arrivée première.
SAUC-E (Student Autonomous Underwater Challenge - Europe) est un concours de robots impliquant des sous-marins autonomes. Une dizaine de concurrents sont présents chaque année pour effectuer de façon autonome des missions de détection, localisation et cartographie. Les robots doivent collaborer entre eux. Cette année, nous avons réussi à faire collaborer notre robot sous-marin et un autre de nos robots ici un catamaran naviguant en surface. Les figures ci-dessous illustrent le contexte de la compétition.



Les algorithmes collaboratifs élaborés dans notre laboratoire ont été testés lors de la compétition, comme illustré par les photos ci-dessus où le robot sous marin SARDINE collabore avec le robot de surface. Nous utilisons les algorithmes ensemblistes pour la localisation. Ces algorithmes permettent une localisation fiable dans un environnement pourtant très incertain. La reconnaissance d'objets se fait à l'aide la la vision.

Concours HYDROcontest 2016 (Suisse).
Nous avons participé au concours de bateaux à moteurs HYDROcontest. Il s'agit d'un concours étudiant international dédié à l'efficience énergétique nautique et maritime. L'auto- matisation devient indispensable à la fois pour la sécurité, mais aussi pour l'économie d'énergie. L'HYDROcontest rassemble les futurs ingénieurs et architectes du monde entier autour d'une problématique commune : Transportez plus, plus vite, en consommant moins d'énergie. Les étudiants sont invités à concevoir, fabriquer et piloter le bateau le plus efficient en termes d'énergie. Nos étudiants (à la fois les roboticiens et les mécaniciens) ont conçu des robots fiables. L'école a obtenu la première place en catégorie lourde et 2ème en léger lors de cette année 2016.



Concours WRSC 2016 (Portugal). Nous avons participé au concours de robots voiliers autonomes : la WRSC qui s'est tenue au Portugal. Nous avons obtenus la deuxième place sur le podium. Les épreuves qui étaient proposées cette année était : la Fleet Race (course), Station Keeping, Area Scanning et l'évitement d'obstacles. Une douzaine de concurrents répartis en 2 catégories : Microsailboat (<1.5 m) et Sailboat (1.5 à 4 m). Sur les figures ci-dessous, on peut voir notre robot rapide en rose (Merci Patrick Rousseau) Tout à droite, se trouve notre robot d'étude spécialisé sur l'évitement d'obstacle. Sur ce concours, nous avons collaborer avec l'Université d'Aland (Finlande).




Démonstration fête nautique de Brest 2016 (Brest). Lors des fêtes nautiques à Brest, nous avons lancé notre robot bateau à moteur Patrouille autonome Yoda. La transmission de la vidéo était faite en direct vers le Quai des Sciences. Nous avons illustré l'évitement d'obstacle et le station keeping. Nous avons eu plusieurs dixaines de milliers de visiteurs.



Une vidéo de Yoda aux fêtes nautiques de Brest est donnée ci-dessous.





2015

Ci dessous, une vidéo qui présente les performances en robotique de l'année 2015.



Puis, une vidéo faite par les étudiants qui présente le club robotique cette même année.



Forum DGA. Une démonstration du principe de la viabilité avec du calcul par intervalles au forum DGA sur le lac de polytechnique est donnée ci-dessous.


Projet SCOUT. Collaboration avec RT-Sys pour la conception d'une loi de commande pour qu'un groupe de robot puisse rester en formation sous l'eau par mesures de distance uniquement.
Cette année, pour la partie intervalle, nous avons utilisé Easibex. L'expérience finale est illustrée par la vidéo suivante.



Match de foot des NAOs. Les premières années, avec Benoît Zerr, Irvin Probst, Fabrice Le Bars organisent des matchs de foots avec les robots humanoïdes NAO.



Eurathlon, SAUC-E, WRSC. Nous avons participé au concours de robotique Eurathlon. L'objectif est de faire collaborer des drones volants, sous marins et terrestres. Nous obtenons les 1ères, 2èmes et 3èmes places à plusieurs épreuves d'euRathlon. Nous sommes 2ème au classement général équipes étudiantes SAUC-E. A la WRSC, nous sommes 2ème au classement général.






2014

Concours SAUC-E. Nous arrivons 1er (ex aequo).

WRSC. Nous arrivons 2ième.

Spicerack. Participation au projet Spicerack (avec Saad Ibn Seddik en thèse CIFRE) qui concerne une une mission multi-AUV (with CGG veritas).



Mine hunting. Elaboration d'algorithmes de contrôle pour des groupes de robots. Participation avec Thales au scénario illustré par la la vidéo ci-dessous de chasse aux mines.



Avion autonome. Avec Arnaud Labadie, nous avons entrepris la construction d'un drone volant autonome. pdf. Construit entièrement au club robotique, le robot est capable de faire seul du suivi de ligne par une méthode par champs de potentiel.


Pom-poms NAOs. Happening du 26 Septembre 2014, sur la Place de la Liberté à Brest. Les pom-poms de l'ENSTA Bretagne assurent le spectacle avec les robots NAO pour promouvoir la 31ème nuit des chercheurs !






2013

Avion. Nous avons enfin réussi à faire notre avion qui vole grâce à l'aide de Rogélio Lozano. Nous l'avons ensuite rendu autonome.



Nous avons aussi continué avec le voilier Vaimos Les 12-13 juin 2013, nous l'avons fait tourner pendant deux jours à Angers



In september. We organized the WRSC for the first time in Brest WRSC 2013.

Vaimos obtient la place de 1er sur 9 à l'épreuve d'endurance de la WRSC 2013.



2012

Concours Sauce. Participation au concours de robotique sous-marine SAUCE (Student Autonomous Underwater Competition European), La Spezia, Italie. Nous obtenons la 3ème place sur 14.

Participation à la campagne STRASSE avec IFREMER. Lors de ses missions, VAIMOS a battu le record de distance parcourue par un voilier autonome en faisant 480 km.


Second (and last) attempt for Breizh Spirit
During the second attempt, the performances are similar compared to the first attempt. The only information we got is at the following link http://www.microtransat.org/tracking.php. Several scenarios could be imagined. An optimistic scenario could be that the three first waypoints have been validated and the start line has been crossed. The robot has been found two weeks later aground on the Ireland coast. Maybe some convincing tests would probably have been needed before throwing the robot.

Optimousse
Des étudiants électroniciens (Rémi, François et Jérémy) encadrés par (Benoit Clément et moi-même) ont donc conçu et fabriqué un nouveau robot voilier Optimousse, avec une nouvelle architecture électronique utilisant une carte Arduino. Cette nouvelle architecture est plus facile à dupliquer et à modifier que l'ancienne. Notons que cette architecture est aussi utilisée pour les robots planeurs aériens, robots buggys et foilers que nous développons aussi à l'école. L'originalité de l'Optimousse est que la voile n'est pas réglable et qu'il ne dispose pas de capteur de vent (ses seuls capteurs sont le GPS et la boussole). Ces handicaps sont compensés par plus d'intelligence (ou des algos de commande plus élaborés), plus de robustesse (les capteurs de vent sur étagère ne peuvent pas être considérés comme fiables dans un tel contexte) et un faible coût de la plateforme d'Optimousse peut être entièrement reproduit à l'ENSTA-Bretagne en moins d'une semaine et pour un coût de moins de 1000 euros. Lire le rapport de Rémi et François qui ont conçu et fabriqué le robot. Sur la photo ci-dessous, on aperçoit Optimousse (le petit) avec le robot Vaimos (le grand).






2011

L'équipe ENSIETA avec le club robotique participe au concours de robotique sous-marine SAUCE (Student Autonomous Underwater Competition European), La Spezia, Italie. (4ième place).

Vaimos

Olivier Ménage, alors qu'il était étudiant à l'ENSTA-Bretagne a convaincu sa tutelle IFREMER d'en construire un pour faire de la mesure en mer. Dans le cadre de son PFE, il a construit (avec Patrick Rousseau et sous la responsabilité de Thierry Terre) un bateau complet en moins de quatre mois. Le résultat est impressionnant.



Voir également la  WebTV. A la fois, pour l'architecture mécanique et électronique, ils se sont débrouillés seuls. Vaimos s'est montré le robot voilier le plus abouti de l'époque. C'est sur les algos de commande et sur l'architecture logicielle que nous les aidons. Ce dernier point montre qu'un des points forts de l'école réside dans la robotique marine. First attempt pour Breizh Spirit

La première tentative de la traversée de l'atlantique a été faite fin septembre 2011 pour BS2. Il semble que le bateau n'ait pas été en direction de son premier waypoint. De plus en moins de 24h, le foc a lâché, le servo-moteur du gouvernail a pris l'eau, les batteries se sont vidées anormalement, les panneaux solaires ont été détruits par l'eau salée (problème d'étanchéité), une écoute est sortie de sa poulie. Toutes ces défaillances ont empêché le robot de suivre sa mission. Il n'a pas franchi la ligne de départ mais a montré de bonnes performances (comme le montre les messages spot envoyés toutes les 8 heures). Dommage qu'il n'existe pas de log files pour analyser en détail ce qu'il s'est réellement passé.






2010

Nous participons au concours de robotique sous-marine SAUCE (Student Autonomous Underwater Competition European), La Spezia, Italie. (3ième place). Notre originalité est l'algorithme de localisation illustré par la vidéo suivant qui montre notre robot Saucisse se localise dans le petit bassin de l'école.




En parallèle, nous nous interessons pour la première fois à la régulation des voiliers sur foils avec les étudiants Marc L'Emaillet et Brieg Thiery qui sont alors en stage de PFE en robotique à l'ENSTA Bretagne. Voir le Blog associé.



Tentative du tour de Ouessant pour le robot voilier Breizh Spririt
La première tentative du tour de Ouessant a été un échec. Le bateau a relativement bien navigué pendant une quinzaine d'heures. Mais le mat, déjà fragile, s'est cassé à sa base et le bateau s'est peu à peu rempli d'eau. Heureusement il a été repêché, par Erell Pellé 24 heures après son départ. Pour la deuxième tentative c'est à nouveau un échec. Mais nous avons de belles vidéos.

Mini J de l'école navale
De son côté, l'école navale (Frédéric Hauville (responsable), Matthieu Sacher (stagiaire), Clément Aubry (doctorant en robotique)) a réussi à construire une plateforme mécanique robuste : ERWAN 1. Leur robot a navigué en autonomie et sans capteur de vent. Il était capable de faire un circuit complet à partir de waypoints devant des visiteurs. Malheureusement, il a également échoué lors de la traversée de l'Atlantique après une semaine de navigation en autonome.






2009

Our robot Saucisse has participated to the competition SAUCE 2009. L'équipe du club robotique participe au concours de robotique sous-marine SAUCE (Student Autonomous Underwater Competition European), Portsmouth, England. Nous obtenons la 2ième place. Below is a video which presents our robot Saucisse.



Breizh Spirit
Breizh Spirit est le nom du premier voilier de l'ENSTA-Bretagne. Il a été conçu et fabriqué par des étudiants et doctorants de l'école. L'objectif est de faire la traversé de l'atlantique (la Microtransat). Il s'agit d'une collaboration ENSIETA et Ecole navale. Les algorithmes de contrôle, l'électronique, etc ont été principalement conçus par Pierre-Henry Reihac. Plus d'informations se trouvent sur son rapport.
Les premiers tests se sont faits au lac de Ticolo à St Renan.







We participated to the microtransat meeting for the first time. The competition took place in Portugal. We shared the third place with other teams.



Traversée de la rade de Brest
Nous entreprenons de faire la traversée de la rade de Brest de façon autonome afin d'attirer les sponsors.





Avec nos partenaires de l'école navale, nous avons fait la une du télégramme de Brest.



Simulateurs
Afin de valider les algorithmes de commande et de navigation, nous avons développé pas loin de 10 simulateurs pour robots voiliers. Voir par exemple
  1. Premier simulateur 3D (qui date de 2004), fonctionne sous C++ builder
  2. Deuxième simulateur (2007) fonctionnant sous Visual, avec le rapport
  3. Simulateur de Patrick Sittaramane (de loin de plus abouti avec retour d'effort sur la voile et le gouvernail)
  4. quelques Simulateurs 2D fonctionnant sous Scilab, chacun devant valider une conception ou une stratégie précise.
  5. Simulateur 3D sous QT pour le suivi de ligne avec les codes sources sous QT avec visu 3D.
En effet, avant d'implémenter les algorithmes de contrôle sur les voiliers, nous les testons systématiquement sur simulateurs puis sur des robots buggy, sur le terrain de foot de l'ENSTA-Bretagne.


2008

Nous avons participé au concours SAUCE'08 qui s'est tenu à Brest Dans la vidéo qui suit, on voit notre robot Saucisse qui valide la gate.

Nous avons travaillé avec des petites centrales inertielles afin de stabiliser une caméra à l'aide d'un mécanisme de type Pan and Tilt (Arunas Mazeika).

L'objectif final était de fusionner des données radars avec celle de la vidéo pour améliorer la sécurité dans la conduite automobile.



2007

SAUCE. L'équipe ENSIETA participe au concours de robotique sous-marine SAUCE (Student Autonomous Underwater Competition European), Portsmouth, England. Nous obtenons la 3ième place.


WRSC. En parallèle, nous commençons à nous intéresser aux robots voiliers. De tels robots sont intéressant car ils sont autonomes en énergie. Tout comme les robots planeurs, ils recherchent leur énergie de propulsion dans leur environnement. Nous nous sommes bien évidemment influencé des travaux de Yves Brière, qui avait organisé le Microtransat Meeting 2006 qui était l'ancêtre de la WRSC.



Ce meeting s'est tenu en France près de Toulouse. Après discussions avec Yves Brière et une rencontre avec l'école navale (Frédéric Hauville et Patrick Bot), nous avons décidé de nous lancer dans la fabrication d'un robot voilier en commun pour effectuer la traversée de l'Atlantique dans le cadre du challenge microtransat. Nous avons réussi à convaincre nos tutelles qui ont alors financé le projet. L'ENSIETA devait s'occuper de l'électronique et du contrôle et l'Ecole navale devait s'occuper de la partie mécanique. Côté ENSIETA, nous avons formé une équipe avec enseignants (Kostia Roncin (archi-nav), Benoît Clément (automatique), Yvon Gallou (électronique), Bruno Aizier (grosse expérience dans la fabrication de voilier), Olivier Reynet (logiciel), Luc Jaulin (robotique)), des doctorants (Jan Sliwka (robotique), Fabrice Le Bars (informatique)) et des étudiants (Richard Leloup (mécanique), Pierre Henri Reilhac (électronique), Henry de Mallet (électronique)), et bien évidemment des nombreux étudiants du club robotique ultra motivés. Nous avons aboutit à un robot nommé Breizh Spirit. Un étudiant de l'ENSIETA (Olivier Ménage, FIPA) qui a suivi le projet a également développé un robot voilier à IFREMER : Vaimos.

Concours ETAS. Quand au concours ETAS, c'était la dernière édition et nous sommes à nouveau arrivés deuxièmes derrière l'équipe Thales qui avait deux robots qui collaboraient. L'équipe Thales était dirigée par Thomas Auzanneau, qui l'année précédente était le président étudiant du club robotique de l'ENSIETA.






2006

Nous avons participé à nouveau au concours de robotique terrestre ETAS (Angers) et nous obtenons la deuxième place, juste derrière l'ISTIA Angers (au milieu dans les photos ci-dessous).






2005

Nous participons au concours de robotique terrestre ETAS (Angers) et nous obtenons la première place. Voir l'article de l'école.. Les photos ci-dessous montre notre robot (fait à l'aide des mécaniciens), le PC 104 et le club robotique de l'époque.



Ci dessous les photos prises le jour du concours à Angers.




Club robotique




Présentation

Les projets présentés ci-dessus se passent en étroite collaboration avec le club robotique qui est une association 1901 créée en 2005, qui a pour but de promouvoir la robotique au sein de l'ENSTA Bretagne et ceci afin de
(1) favoriser les échanges entre la mécanique et les STICs à l'ENSTA Bretagne
(2) attirer plus de premières années vers la branche robotique en les faisant participer à des projets de robotique où électronique, informatique et automatique ont une place capitale
(3) valoriser l'ENSTA Bretagne à travers quelques réalisations attractives et la participation à des concours où les équipes de l'ENSTA Bretagne se placent en bonne position (SAUCE, Eurathlon, HYDROcontest, coupe de france de robotique), (4) favoriser les échanges entre les enseignants-chercheurs de l' ENSTA Bretagne et les étudiants.

Certificat d'inscription au répertoire des entreprises.

Pour cela, un espace où les enseignants et les étudiants pourront se rencontrer a été créé au bâtiment M. Et un budget existe pour son fonctionnement.

Président : Luc Jaulin.
Vice-président : Benoît Zerr
Trésorier : Fabrice Le Bars
Secrétaire : Olivier Reynet
Présidents étudiants. Le club robotique est avant tout un club d'étudiants. Il y a donc un président étudiant qui a une importance déterminante dans le bon fonctionnement et les choix du club. La liste des anciens présidents est longue : Jan Siwka, Thomas Le-mézo, Fabrice Le Bars, Thomas Le Mézo, Maxime Bouyssou, Auguste Bourgeois, Emilien Fournier (actuel).


Tutors

Les tutors (pour Tuto Robots) sont des tutoriaux de robotique pratique.
(1) Pour venir à un tutor, de faibles pré-requis sont demandés. Typiquement, un élève de 1ere année doit pouvoir suivre sans difficultés, même s'il n'a jamais fait de robotique.
(2) Un tutor dure une heure maxi et peut prendre plusieurs séances.
(3) A la sortie d'un tutor, on sait faire quelque chose de pratique qui concerne la robotique.
(4) Les tutors ont lieu de lundi ou le mardi de 17h50 à 18h50 à l'ENSTA.
(5) Les élèves des autres établissements (ENIB, télécom, ISEN, EN, UBO, etc.) sont les bienvenus.
(6) les tutors sont proposés par des élèves, des doctorants ou enseignants (contact: lucjaulin@gmail.com).

L'objectif des tutors est de permettre de mettre un pied dans la robotique. Ils permettent de mieux se connaître afin de monter une équipe cohérente avec une bonne entente et adaptée à un projet. Enfin, les tutors permettent de transmettre un savoir-faire que l'on ne trouve pas dans les livres et de pérenniser les connaissances concernant tel ou tel robot. Un robot ne peut survivre à plusieurs vagues successives d'étudiants, qu'à travers un enseignement des plus anciens vers les plus jeunes.

Exemples de tutor
1) Comment faire tourner un moteur à partir d'un smartphone/Android.
2) Concevoir un robot élémentaire sous Catia
3) Animer un objet sous Blender.
4) Fabriquer un drone volant (bas coût).
5) Détecteur de présence par vision (sous OpenCV).
6) Rendre autonome un robot sous marin.
7) Programmer un robot NAO.




Projets

Un projet provient d'une proposition faite par une équipe qui souhaite réaliser un robot pour un concours ou autre. Si le projet est cohérent et si vous vous chargez la partie administrative, le club peut vous financer une partie du projet, si ce n'est pas trop cher et s'il y trouve son intérêt. Vous pouvez aussi rentrer dans des projets existants (SAUCE, WRSC, Eurathlon, avion, ...).

Pour soumettre un projet, il faut un titre pour le projet, un responsable, et un site web. Le site décrit le projet, les membres, donne l'évolution du projet, ...




Financements

Les financements proviennent principalement de la DGA (MRIS), des sponsors et des entreprises (si elles ont des besoins). Dans l'idée, un budget ne peut pas dépasser 1000 euros et pour faire une commande, il faut la faire valider par Fabrice Le Bars ou moi même et faire la procédure administrative (3 devis, demande d'achat, ...). Nous ne sommes pas les seuls décideurs, et il faut que l'école valide.