Actionnement magnétique et estimation visuelle de la déflexion d’un cathéter robotisé : modélisation et contrôle.

Le (ou la) candidat(e) intégrera le département IRAUS du laboratoire PRISME (de février/mars 2026 à juillet/août 2026) et plus particulièrement l’axe Robotique, équipe Micro/Nanorobotique. Il bénéficiera des compétences et des connaissances de l’équipe dans la conception, la modélisation et la commande des microrobots. Les moyens nécessaires au bon déroulement du stage lui seront mis à disposition.
 

Dans le cadre de l'amélioration de la procédure TACE (TransArterialChemoEmbolization) [1,2], utilisée pour le traitement du cancer du foie, le laboratoire PRISME de INSA Centre Val de Loire développe une plateforme robotique avancée permettant l’insertion et le contrôle d’un cathéter magnétique [3] à l’aide d’actionneurs magnétiques et d’un robot UR10e.Cette plateforme a été conçue dans le cadre du projet Catheterbot, financé par la Région Centre–Val de Loire.Le stage s’inscrit au sein d’une équipe structurée, comprenant notamment un doctorant pleinement impliqué dans le projet, qui apporte une expertise en modélisation [4], expérimentation et robotique médicale. Le stagiaire travaillera en étroite collaboration avec ce doctorant et les encadrants permanents du laboratoire.

Objectif du stage : Développer et valider un modèle complet du comportement électromagnétique et mécanique du système, puis concevoir une stratégie de contrôle permettant de piloter la déflexion du cathéter en boucle fermée.
 

Le travail comprendra les étapes suivantes :

1. Modélisation électromagnétique• Simulation des champs générés par les bobines (fixes et mobile)

• Utilisation d’outils de calcul (COMSOL, ANSYS, FEMM…)  Le doctorant fournira les premiers modèles et aidera à         l’optimisation.

2. Calibration expérimentale :

• Mesure des champs magnétiques sur la plateforme

• Comparaison champ magnétique simulé / champ magnétique mesuré

• Ajustement des modèles

Le stagiaire sera accompagné par le doctorant et le responsable de stage pour la mise en place des protocoles expérimentaux
 

3. Modélisation du couplage champ–cathéter :

• Prédiction de la déflexion du cathéter sous champ magnétique

• Intégration des propriétés mécaniques

Travail réalisé en continuité avec les développements du doctorant.

4. Contrôle en boucle fermée :

• Développement d’une stratégie de commande (PID, modèle inverse, etc.)

• Implémentation et tests sur la plateforme CatheterbotLe doctorant facilitera l’accès à la plateforme et au code existant.

5. Vision :

• Intégration d’une boucle de vision pour mesurer automatiquement la déflexion du cathéter

     o Mise en place d’un dispositif caméra

     o Détection et suivi visuel de la courbure / extrémité du cathéter

Élève ingénieur, étudiant en Master en automatique, mécatronique ou électronique embarquée avec des compétences en conception robotique.