Research Projects

Research Projects

ROSEAU : RObotics SEnsorimotor loops to weed AUtonomously.

Financement : Challenge ANR ROSE (Robotique et capteurs au Service d'Ecophyto).
Rôle : Direction de la thèse de Hassan Nehme.
Durée du projet : 48 mois (2018-2021).
Porteur : SITIA.
Partenaires Académiques : IRSEEM, UMR AgroEcologie.
Partenaires Industriels : SITIA, Chambre régionale d'agriculture de Bretagne, Chambre d'agriculture de Pays de Loire.
Description : Le projet ROSEAU vise à développer des outils pour réaliser des opérations de désherbage sur le rang. Ces outils interviennent sur 3 composantes (perception/décision/action) qui sont les 3 concepts fondamentaux des boucles sensorimotrices. Les boucles sensorimotrices sont des boucles de commande qui lient les capteurs (« sensori… ») aux actionneurs (« …motrices ») via des couches de décisions à plusieurs niveaux, allant du reflexe (boucles très rapides, de l’ordre du centième de seconde) aux réflexions élaborées (pouvant prendre plusieurs heures). L’objectif de ROSEAU est de décliner ce cadre aux opérations de désherbage sur le rang, avec des outils allant de la détection/éradication des adventices à la volée jusqu’à l’optimisation des itinéraires techniques en croisant les proliférations adventices et les fenêtres d’interventions.

LOCADYN : LOCAlisation et sécurisation DYNamique des flux de personnes, d'objets et d'information sur les sites industriels.

Financement : RIN Recherche Région Normandie + FEDER
Rôle : Responsable Scientifique IRSEEM, Encadrement d'un post-doctorant, Encadrement d'un Projet de fin d'Etudes.
Durée du projet : 24 mois (2017-2019).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM, LINEACT.
Partenaires Industriels : aucun.
Description : L’amélioration de la performance et le renforcement des conditions de sécurité sur des sites industriels représentent des enjeux majeurs et nécessitent notamment de pouvoir localiser de manière dynamique les personnes et les biens sur le site. Actuellement, la sécurisation et la réglementation des accès à des zones avec des caractéristiques différentes (types de tâches, niveau de risque ou de confidentialité...) sont souvent réalisés avec des portes à badges ou des systèmes de barrières. Ces moyens présentent plusieurs failles face aux déplacements inopportuns de personnes, mais également d’objets ou d’outils. De plus, on constate une utilisation croissante de dispositifs technologiques nécessitant une localisation précise dans l’environnement industriel tels que des AGVs (robots mobiles ou drones) ou des dispositifs de réalité augmentée. Il devient donc indispensable d’avoir des outils permettant de gérer de manière dynamique ces flux de personnes ou de biens associés à des technologies de localisation précise. L’utilisation des nouvelles technologies d’informations et de communications permet de mettre en place un suivi dynamique des déplacements des personnes et de vérifier en temps réel leurs autorisations et habilitations. Etant donné leur étendue, le déploiement d’infrastructure de localisation couvrant tout un site est souvent une solution à écarter. L’évolution des technologies embarquées permet à moyen terme d’envisager des systèmes de localisation autonome. Plusieurs solutions technologiques seront donc étudiées dans ce projet pour identifier rapidement et efficacement des personnes pouvant se retrouver dans des zones non-autorisées ou faire des tâches pour lesquelles elles ne sont pas formées. En plus du suivi dynamique des personnes, ces solutions peuvent résoudre des problèmes de déplacement d’objets et d’outils dans les ateliers de production. De plus, la mise en place d’un outil de planification et d’ordonnancement des activités et tâches de production ou de maintenance permettra également d’éviter les transferts informels d’informations ou de personnes.

COPTER : COoPération drone véhicule TERrestre.

Financement : Région Haute-Normandie + FEDER.
Rôle : Direction de la thèse de Louis Lecrosnier.
Durée du projet : 48 mois (2016-2020).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM, LITIS.
Partenaires Industriels : CEREMA
Description : Depuis quelques années, on constate une diffusion croissante de la robotique mobile dans l’ensemble des activités industrielles et de services : automobile, aéronautique, énergie, logistique, sécurité, santé,… Aujourd’hui les systèmes électroniques embarqués dans les plateformes robotiques ont une capacité de traitement équivalente à la puissance d’un ordinateur d’il y a quelques années. Ces capacités chaque jour croissantes permettent de rendre le système plus intelligent - autonome dans ses actions et coopératif avec les autres machines – en le dotant de capacités (capteurs et logiciels) de perception, de communication, et de décisions. Dans ce contexte, le projet COPTER s’intéresse à la coopération entre un drone (UAV) et un véhicule terrestre (voiture, robot mobile de type AGV) pour la perception dense de l’environnement. L’utilisation des drones s’est effectivement largement répandue. Le concept de coopération drone - véhicule est viable en particulier sur un plan réglementaire dans le cas d’un drone dit captif, c’est-à-dire relié au véhicule par un câble (capacité d’emport de charge plus importante, pas besoin d’un document de navigabilité de DGAC contrairement au drone civil). L’idée est d’explorer les possibilités offertes par le couplage drone - véhicule pour la perception de la scène vue du véhicule terrestre par l’utilisation d’un drone évoluant autour du véhicule. L’objectif est de fournir une reconstruction 3D en discriminant la partie statique (infrastructure, bâtiments) mais aussi la partie dynamique (véhicules, piétons, …). Les applications sont multiples, dans ce projet on se propose d’en explorer deux : Les verrous portent sur la mise au point de traitements embarqués pour fusionner les informations perçues depuis des modalités et des points de vue différents, la coordination des mouvements du drone par rapport au déplacement du véhicule terrestre, la robustesse du lien de communication entre le véhicule et son drone en particulier en environnement sévère et l’extraction des informations utiles pour l’exploitation de données pour des tâches de navigation autonome ou d’analyse de trafic.

VIATIC² : VIabilité et AuTonomie des systèmes en environnement Incertain et Contraint 2.

Financement : ANR ASTRID MATURATION (Accompagnement Spécifique des Travaux de Recherches et d’Innovation Défense : Maturation et valorisation).
Rôle : Coordinateur du projet, Responsable scientifique IRSEEM, Encadrement de deux ingénieurs de recherche.
Durée du projet : 36 mois (2014-2018).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM.
Partenaires Industriels : MBDA, VIMADES.
Description : Le projet VIATIC 2 avait pour objectif d’approfondir et consolider les résultats prometteurs obtenus dans le projet initial VIATIC. Les travaux porteraient sur la réalisation d’un système de coordination d’un groupe de véhicules (terrestres, maritimes ou aériens) ayant pour mission d’atteindre un ensemble de cibles (fixes ou mobiles). Le système de coordination proposé était composé de deux sous-systèmes principaux : un module de planification de trajectoires et un module d’allocation et réallocation. L’un des points forts de la solution proposée consistait à réunir les tâches de planification et d’allocation et à faire dialoguer les deux sous-systèmes, habituellement étudiés et conçus séparément.

ARGOS : Autonomous Robot for Gas and Oil Sites.

Financement : Challenge ANR / Total.
Rôle : Responsable de la partie vision (détection et lecture des jauges, vannes, etc), Encadrement de la thèse de Pierre Merriaux, Encadrement d'un post-doctorant.
Durée du projet : 36 mois (2014-2017).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM.
Partenaires Industriels : Sominex.
Description : L'objectif du Challenge ARGOS est de favoriser le développement de moyens robotiques avancés évoluant dans des environnements d'exploitation de pétrole et de gaz. Le programme est basé sur des systèmes robotiques pouvant fonctionner en toute sécurité et en autonomie complète, ou supervisée, sur terre ou sur un site de production offshore (éventuellement en atmosphères explosives dangereuses). L'objectif global est d'améliorer la sécurité des opérateurs sur les sites de production isolés. Cinq équipes originaires d'Autriche et d'Allemagne (ARGONAUTS), d'Espagne et du Portugal (FOXIRIS), de France (VIKINGS), du Japon (AIR-K) et de Suisse (LIO) se sont confrontées pour créer des robots capables d'effectuer des tâches d'inspection, détecter des anomalies et intervenir en situation d'urgence. L'IRSEEM s'est allié avec la PME Sominex pour répondre à ce challenge en formant le consortium VIKINGS. Notre consortium a remporté les deux premières manches de cette compétition en trois manches qui s'est déroulée de septembre 2014 à mars 2017.

VIATIC : VIabilité et AuTonomie des systèmes en environnement Incertain et Contraint.

Financement : ANR ASTRID (Accompagnement Spécifique des Travaux de Recherches et d’Innovation Défense).
Rôle : Responsable scientifique IRSEEM, encadrement d'un post-doctorant.
Durée du projet : 36 mois (2011-2014).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM, IMM Institut Marcel Mauss, LASTRE.
Partenaires Industriels : MBDA.
Description : Le projet VIATIC a pour objectif de réaliser une maquette d’un système de coordination d’un groupe de robots autonomes ayant pour mission d’atteindre un ensemble de cibles faiblement mobiles et dont les positions ne sont pas précisément connues. Il s’agit d’un problème multi-robots - multi-cibles ré allouables qui a un caractère fortement dual. Le problème est donc à la fois de relocaliser des cibles pré renseignées dans le passé et d’allouer le robot le plus adapté pour une mission d’interception, de secours ou autre en fonction du scénario envisagé. L’aspect connaissance imparfaite (carte de l’environnement incomplète) et imprécise (erreurs de localisation) est un élément essentiel de ces scénarios. Dans le domaine militaire, les algorithmes développés peuvent être appliqués à des problématiques d’interception de cibles faiblement mobiles ré-allouables. Il s’agit de scénarios multi-missiles - multi-cibles demandant le développement de nouvelles stratégies de guidage (formage de trajectoires mi-course) et d’allocation d’objectifs coopératifs qui pourront être appliqués à des attaques au sol en milieu urbain. Dans le domaine civil, le scénario étudié est celui de la redistribution des véhicules électriques dotés de fonctions de pilotage autonome et devant rejoindre une borne de recharge et/ou une place de stationnement. Il s’agit également de scénarios multi-véhicule – multi-cible pour lesquels il faut déterminer les trajectoires viables en environnement contraint avec évitement de conflit et, comme pour le problème d’interception de cible, d’allocation d’objectif coopératifs.

SAVEMORE : Smart Autonomous VEhicle for urban MObility using Renewable Energy.

Financement : Interreg IVA, GRR EEM.
Rôle : Encadrement de la thèse de Fabien Bonardi, Participation au développement du système de localisation (coffre de toit instrumenté).
Durée du projet : 24 mois (2013-2015).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM, LITIS, University of Kent (UK).
Partenaires Industriels : aucun.
Description : Le projet SAVEMORE vise à évaluer l’impact, la faisabilité et la valeur ajoutée d’un petit véhicule intelligent et autonome de livraison en milieu urbain. L’objectif du projet SAVEMORE est double : il s’agit d’une part, d’analyser comment une flotte de véhicules électriques peut être utilisée pour la livraison en ville et d’autre part d’établir la preuve de concept de véhicule autonome pour la livraison en développant des solutions innovantes.

PLUTON : PLateforme Unifiée pour le Test des systèmes de visiON.

Financement : FEDER, GRR EEM.
Rôle : Encadrement de la thèse de Rawia Mhiri.
Durée du projet : 30 mois (2010-2014).
Porteur : IRSEEM.
Partenaires Académiques : IRSEEM, LITIS.
Partenaires Industriels : aucun.
Description : Depuis une dizaine d’années, on constate une augmentation massive de l’utilisation des systèmes de vision dans de nombreux domaines : vidéosurveillance, contrôle industriel, véhicule intelligent, relevé d’architecture, etc. L’énorme quantité de données que peut potentiellement fournir une solution basée vision pose un problème de taille, celui de son traitement. On peut prendre comme exemple les solutions déployées pour la vidéosurveillance et utilisées de façon massive en Angleterre en particulier : le constat est aujourd’hui un effet de saturation des centres de traitement qui se retrouvent submergés d’informations collectées. Les systèmes doivent donc devenir intelligents avec l’introduction de traitements automatisés. Idéalement, ces traitements doivent être embarqués, ce qui pose d’autres défis, ceux de l’adéquation entre l'architecture du calculateur embarqué et des algorithmes (concept de caméra intelligente). Ces solutions sont de plus en plus présentes sur le marché. Les architectures matérielles embarquées sont multiples : architecture basée PC, achitecture basée calculateur dédié (DSP, FPGA), architecture propriétaire (System On Chip), etc. Devant la prolifération des systèmes de vision pour des applications industrielles, apparait la nécessité de pouvoir qualifier et valider une chaine complète, depuis le capteur jusqu’aux sorties fournies par le logiciel de traitement. Une demande émerge autour de moyens de test pour évaluer la performance des sous-systèmes (caméras, objectifs, …) mais aussi celle de systèmes complets (capteur + algorithmes de traitement). L’objectif était de se doter d’une plateforme dédiée à l’évaluation et à la validation de solutions industrielles basées sur les systèmes de vision.

MIRIADE : MIlitarisation de la RestItution d'Attitude Déduite des Etoiles

Financement : DGA RAPID (Régime d’APpui à l’Innovation Duale) .
Rôle : Responsable scientifique IRSEEM, Encadrement d'un Ingénieur de Recherche.
Durée du projet : 24 mois (2009-2011).
Porteur : Starnav.
Partenaires Académiques : IRSEEM.
Partenaires Industriels : Starnav, Sominex.
Description : Développement d'un système de visée stellaire diurne.

Valorization of research through industrial contracts