Sébastien Lengagne Homepage

Sorry, this page is in french, because most of the reports and videos are in french. If you have any question, please feel free to ask me by e-mail.

Mes activités au sein de Polytech Clermont-Ferrand consistent en des cours/TD/TP dans les départements Génie Electrique et Génie Physique, ainsi que des projets dans les départements Génie Electrique, Génie Mathématiques et Modélisation et en PEIP (Cycle préparatoire de Polytech).

Dans le cours de l'année 2020-2021, la situation sanitaire m'a poussé à mettre mes cours en ligne. Ils sont disponibles sur cette chaîne Youtube et j'essaie de maintenir cette chaine et de l'agrémenter de nouvelles vidéos.

Responsabilités

2021-maintenant : Responsable adjoint du département Génie Electrique

2021-maintenant : Responsable de l'option A (Puissance et Robotique) du département Génie Electrique

2021-maintenant : Responsable des relations internationales pour Polytech Clermont pour la zone Europe du Nord

2019-maintenant : Responsable des stages de 4ème année à l'étranger du département Génie Electrique

2021-2022 : Responsable des stages de 5ème année du département Génie Electrique

2019-2021 : Responsable des relations internationales pour le département Génie Electrique

2015-2019 : Responsable d'année pour 4ème année du cursus ingénieur du département Génie Electrique

Cours

Automatique (2013-maintenant) : Je fais des cours de base en automatique aux élèves de 3ème année de Génie Electrique et de 4ème année de Génie Physique. Ces cours/TD/TP portent sur l'identification, la modélisation et le contrôle des systèmes linéaires une entée/une sortie dans le domaine continu et dans le domaine discret. J'y présente notamment les méthodes d'identification des systèmes continus du premier et deuxième ordre, les correcteurs classiques (PID) ainsi que des correcteurs discrets simples (méthode polynomiale). Je dispense également (2014 et 2019-maintenant) un cours avancé de commande dans le domaine discret avec les méthodes de ZDAN et les correcteurs types RST (PID numérique,...)

Programmation (C++ et CMAKE): Depuis 2017, je suis en charge d'une partie de cours de programmation avancée aux étudiants de l'option Systèmes Embarquées (4ème année de Génie Electrique). J'y introduis les outils d'aide à la compilation et à l'installation, notamment cmake, ainsi que le polymorphisme et le chargment dynamique de librairie. Une petite partie de mon intervention est consacrée aux licences.

ROS (2018-maintenant) : ROS est un outil qui devient de plus en plus utilisé pour la simulation et le contrôle des robots. Dans le cadre de ce cours, j'introduis la notion de noeud, topic, message et demande aux étudiants de réaliser un programme de sortie de labyrinthe pour un robot mobile. Vous trouverez les paquets ROS sur le lien github . Initialement prévu pour les étudiants de troisième année de Polytech Clermont, cette introduction est aujourd'hui présentée également aux étudiants de la prépa HUAT ainsi qu'aux étudiants du Master 1 Automatique Robotique.

Robotique (2020-maintenant) : J'aborde les bases de la robotique des bras manipulateurs série : modélisation, contrôle, plannification. A la fin de ces cours, les élèves sont confrontés à plusieurs petits challenge de pick and place. Vous trouverez les paquets ROS des challenges sur le lien github, cet enseignement a donné lieu à une publication pédagogique :

TP de Synthèse : Le TP de synthèse est un enseignement que je fais tous les trois ans (l'équipe enseignante tourne). Il a pour but de donner la possibilité aux étudiants de 3ème année, d'appliquer les concepts qu'ils ont vu durant leur première année du cursus ingénieur. En 2018, le thème était une course robot mobile. Vous pouvez trouver une petite vidéo juste en dessous

Introduction à la robotique humanoïde (2020-maintenant) : J'interviens également pour une introduction à la robotique humanoïde (modélisation, équilibre, marche, ...) dans les parcours Mécanique et Perception Artificielle et Robotique (PAR) du Master Automatique, Robotique

Robotique mobile (2022-2023) : J'ai assuré le cours de robotique mobile pour les étudiants de cinquième année du département Génie Electrique en présentant la notion de modèle, de planification et de contrôle de robots mobiles. Les travaux pratiques ont été menés sur le robot Limo et j'ai proposé un environnement de simulation disponible ici

Sous-traitance (2014-maintenant) : Dans le cadre des projets (présentés ci après), les étudiants de cinquième année peuvent sous-traiter certaines tâches aux étudiants de quatrième année. Je co-encadre cette activité pédagogique pour laquelle nous avons adapté la méthode agile.

Projets : Génie Electrique

Une page contenant toutes les informations concernant les projets en Génie Electrique est disponible ici avec des videos concernant les projets depuis 2019 est disponible sur la page youtube des projets. Les projets en Génie Electrique se déroulent en binôme (d'étudiants) entre la quatrième année (~50h) et la cinquième année (~150h). Cet enseignement a donné lieu à une publication pédagogique

. Voici les sujets que j'ai encadré (certains sujets n'ont pas continué en 5ème année, ils n'apparaissent pas dans cette liste) :

	2022 : Pepper fait du labyrinthe à bille Le but de ce projet était de pouvoir programmer le robot Pepper pour qu’il soit capable de se saisir d’un labyrinthe à billes le résoudre en plaçant la bille vers la sortie, et ce lors d’une démonstration notamment lors d’événements comme la fête de la Science ou la Journée Portes Ouvertes. Pour ce faire, nous allons devoir intégrer un algorithme de résolution de labyrinthe dont les différentes actions commanderont les futurs mouvements des bras du robot. Il a été convenu que l’ensemble des développements liés au robot soient effectués sous ROS.
2022 : Robot guide Ce projet consiste à programmer un robot qui va chercher une personne qu’on va lui indiquer dans un environnement qui doit être structuré mais inconnu. Une fois avoir trouvé et identifié la personne, le robot devra l’accompagner jusqu’à nous. À la suite des exigences du client, le programme sera écrit sous ROS (Robot Operating System), et pourra être implémenté également sur le robot Pepper.
	2022 : PLAMOBO : PLAteforme MOdulaire pour les roBOts Le projet PLAMOBO vise à développer une plateforme de robot capable de réaliser diverses tâches en utilisant ROS comme logiciel de contrôle et la carte Raspberry Pi 4 comme cerveau. Grâce à sa flexibilité et sa modularité, cette plateforme pourra être utilisée pour d'autres robots , en fonction des besoins et des configurations souhaitées. Le projet a cependant un objectif principal : créer cette plateforme et l'utiliser pour le TP basé sur ROS1 . Le robot sera programmé via Wi-Fi et pourra être configuré par l'utilisateur pour répondre à ses besoins spécifiques.
2022 : Inteface Scilab maquette Ce projet fait principalement intervenir les disciplines de l’électronique et de la programmation. Il a pour but de concevoir intégralement une interface qui fait le lien entre les maquettes utilisées par les étudiants en TP d’automatique à Polytech Clermont et les ordinateurs pour les commander. Le projet a été proposé par Monsieur Lengagne, enseignant en Génie électrique à Polytech Clermont. Le livrable final est donc l’interface ainsi que les schéma, code et références des composants pouvant servir à la répliquer ou l’améliorer. Cette période d’avant-projet a étémajoritairement consacrée à la définition du cahier des charges pour pouvoir définir autant l’architecture physique que logiciel de l’interface.
	2021 : Asservissement de visée LASER (V4) Le but de se projet proposé par l'entreprise JTL est d'effectuer l'Asservissement de la visée LASER par FPGA. Les temps de réponses attendus et l'utilisation d'un galvanomètre (très rapide) oblige à réfléchir à l'implémentation de correcteurs rapide. Le projet traité à la fois la partie contrôle et la partie implémentation. Déjà commencé en 2019, cette partie a pour but d'améliorer l'asservissement du LASER.
2021 : Compensation dynamique des oscillations par masses mobiles asservies Le robot de la société PaintUp permet de peindre et nettoyer des façades en hauteur. Cependant, s’il fonctionne à une vitesse trop élevée, il y a création d’oscillations verticales et horizontales qu’il faut alors corriger. L'objectif de se projet est de proposer une solution afin de compenser les oscillations verticales et horizontales du robot afin qu’il puisse fonctionner à sa vitesse nominale.
	2020 : Rohgec 2.0 (RObot Humanoid Génie electrique Clermont-ferrand) Une première version du robot Rohgec, fait en 2015, a permis de montrer les capacités des élèves ingénieur du département Génie Electrique. Malheureusement, à force de passer de salon de poursuite d'étude, le robot commencait à montrer des signes de vieillesse. Une deuxième version a donc été lancée dans ce projet.
2020 : Robot dessinateur Dans le cadre de ce projet, les étudiants devaient permettre à un robot de dessiner une image pouvant venir de la caméra (dessin d'un portrait) ou d'une banque de données.
	2020 : Manipulation Robotique d'objets déformable Dans le cadre des travaux de recherche en apprentissage de Mehdi Mounsif et de Samuel Beaussant, le projet avait pour objectif de fournir un système expert capable de manipuler un objet déformable afin de pouvoir reproduire une forme souhaitée.
2020 : WifiBot Sous ROS ROS est un outil de plus en plus répandu dans le monde de la robotique. L'objectif de se projet est de proposer une architecture modulaire pour permettre la programmation de n'importe quelle base mobile sous ROS.
	2020 : Résolution de Camelot JR par plusieurs robots En lien avec les activités de thèse de Mélodie Hani Daniel, ce projet avait pour objectif de permettre à un robot (Braccio, Pepper, ...) de résoudre le jeu de construction Camelot JR.
2020 : Asservissement de visée LASER (V3) Le but de se projet proposé par l'entreprise JTL est d'effectuer l'Asservissement de la visée LASER par FPGA. Les temps de réponses attendus et l'utilisation d'un galvanomètre (très rapide) oblige à réfléchir à l'implémentation de correcteurs rapide. Le projet traité à la fois la partie contrôle et la partie implémentation. Déjà commencé en 2019, cette partie a réussi le premier asservissement du LASER.
	2019 : Asservissement de visée LASER (V2) Le but de se projet proposé par l'entreprise JTL est d'effectuer l'Asservissement de la visée LASER par FPGA. Les temps de réponses attendus et l'utilisation d'un galvanomètre (très rapide) oblige à réfléchir à l'implémentation de correcteurs rapide. Le projet traité à la fois la partie contrôle et la partie implémentation. Déjà commencé en 2019, cette partie visait à avancer sur les aspects automatique et implémentation FPGA.
2018 : Asservissement de visée LASER (V1) Le but de se projet proposé par l'entreprise JTL est d'effectuer l'Asservissement de la visée LASER par FPGA. Les temps de réponses attendus et l'utilisation d'un galvanomètre (très rapide) oblige à réfléchir à l'implémentation de correcteurs rapide. Le projet traité à la fois la partie contrôle et la partie implémentation. Cette partie s'intéressait à la faisabilité du projet.
	2018 : Cherche Pepper Qui n'a jamais révé perdu ces clés au moment de partir, qui n'a jamais révé d'avoir un robot à la maison. Ce projet apporte une solution à ces deux problèmes.
2015 : Trieur de M&M's Un petit peu d'émotions, l'un des deux premiers projets que j'ai proposé quand je suis arrivé à Polytech Clermont-Ferrand. L'objectif est de dessiner un motif à partir des M&M's présent sur la table. Ne vous fié pas à l'apparente simplicité du système, ce projet rassemblr un large spectre des compétences d'un ingénieur en Génie Electrique : traitement d'image, algorithmie, design de carte, robotique, Compatiblité Electro-magnétique, ...

Projets : Ingénieur Mathématiques et Data Sciences

Projets de quatrième année

2021-2022 : Recherche de fonctions de base pour la résolution de problème d’optimisation basée sur l’analyse par intervalles
Réalisé par : Rayhane Bouachrine, Abdelali Temsamani et co encadré par François Bouchon

2021-2022 : Logiciel d'Arbitrage de Tennis de Table
Réalisé par : Lisa Napierala et Derya Kocak et co encadré par François Bouchon

2019-2020 : Expression de contraintes géométriques et analyse matricielle - Application à la Robotique
Réalisé par : Titouan Gaboriau et Félix Laurier et co encadré par François Bouchon

2019-2020 : Estimation des extremums d'une équation polynomiale - Application à la Robotique
Réalisé par : Vincent Drieux et Nawfel Seghrouchni et co encadré par François Bouchon

2018-2019 : Gestion des contraintes en utilisant les BSplines et l'analyse par intervalles.
Réalisé par : Thomas Perrin et David Boucah et co encadré par François Bouchon

2017-2018 : Matrices de Kronecker - Application à la robotique.
Réalisé par : Mallaury Sautereau et Marie-Noël Chanthavong et co encadré par François Bouchon

2017-2018 : Analyse par intervalle appliquée à la robotique
Réalisé par : Clément Brochand et Quentin Odoul et co encadré par François Bouchon

Projets de cinquième année

2018 : Pathfinding par apprentissage par renforcement.
Réalisé par : Jules Champion et co encadré par Mehdi Mounsif

2018 : Cyclegan pour le pathfinding
Réalisé par : Julien Dumas et co encadré par Mehdi Mounsif

2017 : Processus d'apprentissage pour la navigation de robot autonome
Réalisé par : Julie Capitaine et co encadré par Mehdi Mounsif

Projets : PEIP

2020-2022 : Comment communiquerait la résistance aujourd'hui ?
Réalisé par : Elise Rigaudais, Mayloane Ip-Yan-Fat, Elsa Danh-Nghet et Noa Pothier

2018-2020 : Les modèles de réchauffement climatique
Réalisé par : Simon Amblard, Clément Chaverot, Joé Santos et Julien Aime-Dubois.

2018-2020 : Le disque d’Euler : Une pièce de monnaie tourne-t-elle plus vite avant de s’arrêter ?
Réalisé par : Marie-Céline Olieslagers, Fanny Chigros, Charles Aussert et Corentin Fradier.

2017-2019 : Google peut-il devenir Skynet ?
Réalisé par : Victoria Bial, Brice Caillaud, Tristan Desprez et Simon Duchon.

2017-2019 : Apprentissage de l'équilibre pour un pendule inverse (Deep Learning)
Réalisé par : Baptiste Tavignot, Martiala Viala and Thomas Sendra

Projets : ISIMA (Institut Supérieur d’Informatique, de Modélisation et de leurs Applications)

2020 : Étude et réduction du temps de calcul d’un algorithme d’optimisation utilisant l’analyse par intervalles
Réalisé par : Salma Lamyaghri et Aicha Ridouan de la filière Génie logiciel et systèmes d’information (BAC+4)