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CORTEX : environnement logiciel pour le développement plus facile et plus rapide de contrôleurs robotiques

Fruit de 30 ans d’expertise et développements des équipes robotiques du CEA-List, la suite logicielle CORTEX simplifie et accélère le développement de contrôleurs de robots.

Objectifs

Développer facilement des contrôleurs de robots…

Les équipes du CEA-List conduisent depuis les années 70 des recherches et développements dans le domaine de la robotique, notamment sur la Télé-opération Assistée par Ordinateur (ou TAO).

Dernière génération de plateforme TAO qui capitalise 30 années d’expertise et développements dans ce domaine, la suite logicielle CORTEX (Components-Oriented Real-Time EXecution engine) simplifie et accélère le développement de contrôleurs de robots.

Objectifs

… pour tout le cycle d’un système robotique

CORTEX répond à la fois aux besoins en recherche et aux besoins des industriels, et ce, pour toutes les phases du cycle de vie d’un système robotique : prototypage, industrialisation, exploitation, maintenance.

Ses atouts

Flexibilité, ergonomie et robustesse

La solution logicielle a été entièrement conçue selon trois priorités majeures : être modulaire et flexible, offrir la meilleure ergonomie pour l’utilisateur, et garantir robustesse et sûreté de fonctionnement.

Elle comprend :

  • un framework temps-réel et modulaire, basé sur la notion de « composants » ;
  • un ensemble de ressources : composants robotiques, architectures de contrôleurs, skills (fonctions métier) ;
  • un ensemble d’outils : modélisation et génération de code, interfaces graphiques utilisateur…

L’infrastructure (Core Software + Tools) de CORTEX est totalement générique et indépendante des notions robotiques. Cet environnement peut donc être utilisé pour développer tous types de contrôleurs de systèmes physiques ou d’applications scientifiques.

Ses atouts

Conception basée modèles et gestion de la complexité

CORTEX se distingue d’autres frameworks robotiques de l’état de l’art (ROS/ROS2, OROCOS, RTMAPS, etc.) par :

  • Ses performances : temps-réel dur, optimisation du framework pour minimiser le temps de cycle.
  • La gestion de la complexité : notion de méta-composants qui permet d’organiser hiérarchiquement les contrôleurs, associée à une gestion des modes de fonctionnement, permettant de reconfigurer dynamiquement le câblage interne. L’architecture des contrôleurs robotiques est ainsi facilitée et mieux organisée ; des problématiques plus complexes peuvent être adressées.
  • Une approche holistique : c’est une suite logicielle complète et homogène, fournissant tous les outils et ressources nécessaires pour développer et exploiter efficacement ses applications, sur la base d’architectures de contrôleurs éprouvées.
  • Une conception basée modèle : l’environnement offre modélisation graphique et génération de code, afin de générer automatiquement un squelette d’application exécutable. Les temps de développement sont ainsi très fortement réduits, cela facilite la standardisation et accroît la robustesse du code généré.
Exemples d’usages

Interface Graphique Utilisateur

Développement très rapide d’un prototype d’Interface Graphique Utilisateur, pour piloter un bras robotique en articulaire, axe par axe, et en cartésien.

Exemples d’usages

Contrôleurs pour la télémanipulation

La télémanipulation joue un rôle essentiel pour la manipulation d’objets dangereux dans le nucléaire, par exemple dans les cellules chaudes ou les boîtes à gants.

CORTEX va permettre d’intégrer rapidement toutes les fonctions nécessaires à une télémanipulation efficace, en facilitant le développement d’un contrôleur temps réel dur, couvrant l’ensemble de la mission :

  • connexion à tous bras esclaves et bras maîtres, selon les besoins ;
  • interaction avec le jumeau numérique et langage de scripts, pour faciliter la préparation de la mission ;
  • mise en œuvre de fonctions d’assistance à l’opérateur pour une exécution plus rapide et précise des tâches, et plus sûre : supervision 3D, guides virtuels, anticollision active, etc.

Contact

  • Yann Perrot
    Responsable du Service de Robotique Interactive

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