Conception, modélisation et contrôle d’un dispositif robotique à roues

L'axe robotique du laboratoire PRISME est une équipe d'un laboratoire de recheche académique qui s'intéresse au développement d’outils et de méthodes pour la conception et le contrôle de systèmes robotiques pour le médical.

Afin d’assurer une amélioration globale d’applications robotiques, ce développement sera mené sur les aspects mécatronique, d’architecture et de commande.

Thématiques de Recherche :

1. Conception mécatronique et interactions

Développement de structures cinématiques motorisées

Démarche de conception, prototype numérique et dispositifs

Optimisation : dimensionnement, formes, actionneurs, trajecteoires

Robots sériels et robots parallèles

Transferts de technologie, industrialisation de robots

2. Micro et nano robotique

Modélisation et commande aux échelles micro- ou naométrique :

modélisation multiphysique des interactions de nanorobots (IRM, fluidique)

Développement des contrôleurs robustes

Contexte

Donner et échanger sont des comportements humains universels qui transcendent les frontières linguistiques et culturelles. Si les singes possèdent certaines des capacités cognitives nécessaires à l'échange de biens, le contexte social d'un cadeau peut avoir un impact négatif sur leur capacité à s'engager dans de tels échanges. Le projet ANR RE-PAIR vise à étudier ces comportements chez les singes et les grands singes, plus particulièrement influencés par la présence d'un robot, ainsi qu'à étudier l'interaction entre les grands singes et les robots. Ce projet interdisciplinaire examine les facteurs sociaux et cognitifs qui inhibent ou favorisent les échanges chez les grands singes en les associant à des interfaces robotiques socialement neutres (écrans interactifs, robots non humanoïdes, robots humanoïdes et dispositifs haptiques). L'étude porte sur des singes capucins, des babouins et des grands singes (orangs-outans, chimpanzés), qui interagiront avec un robot dont le comportement social et le niveau d'animation peuvent être contrôlés. Pour répondre à ces questions, nous proposons un stage de 6 mois afin de développer un robot dédié à l'étude de l'interaction entre les singes et les robots.

Résultats attendus

Le projet vise à développer un dispositif robotique qui sera utilisé pour l’étude des interactions avec les singes. Il concernera la conception, le prototypage et la validation du dispositif.

1. Étude et analyse du besoin : rédaction d’un cahier des charges fonctionnel (objectifs scientifiques, sécurité, contraintes de l’enclos etc.) et revue de l’existant.

2. Dimensionnement et instrumentation : choix des actionneurs et des capteurs (ultrasons, caméras, Lidars).

3. Conception mécatronique du dispositif robotique : CAO mécanique, intégration des actionneurs, capteurs et cartes de commande.

4. Prototypage et assemblage du robot : réalisation du prototype à partir de pièces chaudronnées, imprimées en 3D ou usinées.

5. Programmation et validation expérimentale : développement du code de contrôle (lecture des capteurs, gestion des déplacements, scénarios d’interaction) et tests (analyse des résultats et ajustements) pour valider les performances du robot.

Master (ou équivalent) en génie mécanique, robotique, mécatronique, génie électrique ou dans un domaine étroitement lié.