Projet académique PATO - ProSE
1 an de projet

ProSE - Assistance Robotique

POC industrielle pour l'exploration de zones sinistrées.

Projet d'ingénierie majeure à l'ESEO (Option SE-LC) réalisé pour un client industriel fictif. Conception de logiciel embarqué pour robots, d'une stack de communication sécurisée validée par Thales et d'une interface Android intuitive.

800h+Volume horaire
9Ingénieurs (FPR)
1 anDurée projet
TLS 1.3Sécurité stack

En bref

Projet d'ingénierie majeure à l'ESEO : conception d'un système robotique coordonné pour l'exploration de zones sinistrées. Stack sécurisée validée par Thales, équipe de 9 ingénieurs, 800h+ de développement en Cycle en V.

800h+

Volume horaire

9

Ingénieurs

TLS 1.3

Sécurité Thales

50p+

Documentation

Contexte du projet

La mission

Développer un système capable de découvrir un labyrinthe inconnu, d'identifier des blessés et de coordonner une intervention. Le tout via une communication chiffrée impénétrable entre robots autonomes et une tablette de supervision.

Ce projet ne se limitait pas au code. C'était un exercice complet d'ingénierie système avec Cycle en V, matrices de traçabilité, documentation de 50+ pages et soutenances régulières devant un jury d'experts industriels.

ESEO

Cadre académique (ESEO)

OptionSE-LC
MéthodologieCycle en V
PartenaireThales
LivrablesDossiers Tech (50p+)

Ce projet représente l'aboutissement du cursus ingénieur, exigeant une rigueur industrielle tant sur la conception que sur la validation documentaire.

Embarqué

C-11
Pi OS Bookworm
Raspberry Pi Zero W
MrPIZ Library

Supervision

Android (Java)
MVVM Architecture
Custom TCP Protocol

Sécurité

TLS 1.3
Argon2id
Primitives AEAD
Nonces anti-rejeu

Gestion

Notion
Cycle en V
LaTeX Documentation
Kanban
Scope

Périmètre du projet

01

Robot Éclaireur

Navigation autonome, cartographie par fragments LIDAR, communication sécurisée TLS

02

Robot d'Intervention

Suivi de chemin, détection de victimes au sol, télécommande temps réel

03

Interface Android

Supervision centralisée MVVM, visualisation carte temps réel, gestion multi-robots

04

Stack Sécurité

TLS 1.3, Argon2id, primitives AEAD, nonces anti-rejeu - validé Thales

05

Ingénierie Système

Cycle en V, matrices de traçabilité, documentation LaTeX 50+ pages

Architecture distribuée

Écosystème PATO

Une architecture distribuée robuste où chaque agent possède un rôle critique, validé par des tests unitaires et d'intégration. Chaque unité communique via un protocole TCP custom chiffré bout-en-bout.

Robot Éclaireur

C-11 • RPi Zero W

L'unité d'exploration autonome. Équipé d'un LIDAR, il fragmente l'espace inconnu en zones explorées et génère une carte dynamique transmise à la supervision.

  • Navigation autonome (évitement d'obstacles)
  • Cartographie par fragments (Lidar-based)
  • Lien Wi-Fi 2.4GHz sécurisé TLS
  • Autonomie Li-Po optimisée

Fragments spatiaux plutôt que SLAM complet - plus léger pour le matériel, et honnête sur les imperfections de positionnement des encodeurs moteurs.

Robot d'Intervention

C-11 • Capteurs couleur

L'unité d'action. Reçoit des itinéraires A* calculés par la tablette pour atteindre les zones cibles identifiées par EXPLO.

  • Suivi de chemin (Path Following)
  • Détection de victimes au sol
  • Télécommande temps réel
  • Heartbeat d'état constant

COMMAND Center

Android Java • MVVM

Le cerveau central. Centralise les données, affiche la carte dynamique, calcule les chemins A* et coordonne la mission multi-robots depuis la tablette.

  • Carte temps réel (fragments agrégés)
  • Pathfinding A* embarqué
  • Gestion multi-robots simultanée
  • Déchiffrement Argon2id des trames

La tablette sert de cerveau centralisé, pas d'autonomie distribuée pure - un choix qui simplifie la robustesse et la debuggabilité.

Algorithme de navigation

A* Pathfinding

L'algorithme A* est au cœur du système de navigation du robot d'intervention. Il calcule le chemin optimal entre la position actuelle et la cible en explorant les nœuds par ordre de priorité f = g + h.

g(n)Coût réel depuis le départ
h(n)Heuristique Manhattan vers la cible
f(n)Priorité du nœud dans la file ouverte
Nœuds explorés (open) triés par f croissant
Nœuds traités (closed) jamais revisités
Reconstruction du chemin par remontée des parents
Garantit le chemin le plus court sur grille uniforme

Simulateur interactif

Interactif
Open Closed Chemin
Vitesse

Cliquez ou glissez sur la grille pour dessiner/effacer des murs

Sécurité

La forteresse numérique

En partenariat avec les ingénieurs de Thales, nous avons conçu une stack de communication impénétrable pour garantir l'intégrité de la mission sur le terrain.

Protocole TLS 1.3

Chiffrement de bout en bout des communications entre robots et tablette.

Hachage Argon2id

Authentification forte pour l'accès à l'unité de supervision.

Expertise Thales

Revue de sécurité et méthodologie de test industrielle.

Thales

Expertise industrielle

Des ingénieurs Thales ont audité notre stack de sécurité, validé notre choix de primitives cryptographiques et challengé notre modèle de menaces. Une expérience industrielle rare dans un contexte académique.

Résultats

Rétrospective

Succès techniques

  • Architecture modulaire facilitant le travail à 9
  • Automatisation de l'environnement de build
  • Templates LaTeX pour une documentation pro
  • Utilisation de Notion comme Hub de connaissance

Défis & limites

  • Delta technique hétérogène dans l'équipe
  • Précision perfectible du système physique
  • Délai de test d'intégration toujours sous-estimé
  • Écart entre simulation et robots réels

Documentation complète

L'intégralité de la documentation technique du projet (dossiers de conception, matrices de traçabilité, rapports de tests) est disponible sur demande.

C-11
Raspberry Pi Zero W
Android Java
MVVM
TLS 1.3
Argon2id
TCP Custom
LIDAR
Cycle en V
LaTeX
Notion
Kanban