Proposition de thèse : Perception distribuée et navigation robuste de systèmes robotiques coopératifs


Distributed perception and robust navigation of cooperative robotic systems

L’ED SISMI propose le sujet de thèse suivant :

Intitulé du sujet : Perception distribuée et navigation robuste de systèmes robotiques coopératifs

Ce projet serait sous la direction de Ouiddad Labbani-Igbida du laboratoire XLIM à l’Université de Limoges

Co-directeurs renseignés : Juan Antonio Escareno /

Les financement sont : 1/2 allocation institutionnelle acquise + 1/2 financement en projet Région NA

Le début de la thèse est prévu pour : 10/2021

Mots clés du sujet : Systèmes multi-robots, perception distribuée, contrôle adaptatif robuste, flottes aéroterrestres

Présentation du sujet : Le projet de thèse adresse la problématique de coordination de systèmes robotiques aériens (drones) et terrestres (robot agricole) visant des interventions dans des environnements ouverts et complexes, en particulier pour des applications environnementales. Il s’inscrit dans le cadre d’un projet collaboratif regroupant des chercheurs et des acteurs socio-économiques de la Région Nouvelle Aquitaine.

Objectifs : Les objectifs de la thèse visent l’étude de la navigation robuste, basée perception, de flottes de robots hétérogènes en formation, dynamiquement reconfigurable et en présence d’obstacles. On s’intéressera en particulier à des systèmes évoluant dans des environnements dynamiques avec des perturbations externes (ex. vent, mauvaises conditions d’observation, pertes de communication), et soumis à des perturbations paramétriques liées à des connaissances ou des modèles partiels de ces systèmes.

Description du sujet : Le travail de thèse adresse ainsi le développement de stratégies de perception distribuée et de contrôle robustes, pour le déploiement en temps réel de formations de systèmes hétérogènes, en présence de perturbations externes et paramétriques. La validation des concepts, notamment de stratégies de coordination de flottes et de contrôle de mobilité, sera conduite dans des simulations (type ROS/Gazebo, Matlab) avec des modèles réalistes
intégrant le système dans la boucle (system-in-the-loop, hadware-in-the-loop), et à travers des expérimentations avec des systèmes réels de flotte aéroterrestre dans des environnements significatifs.

Compétences acquises à l’issue de la thèse : Les compétences acquises en fin de thèse comprennent le contrôle de systèmes multi-robots, la commande basée perception, le développement d’architectures distribuées et leur implémentation dans des environnements (simulation et expérimentation) significatifs.

Présentation de l’équipe d’accueil : Les axes de recherche de l’équipe REMIX (Robotique & Mécatronique) de l’axe SRI (systèmes et réseaux intelligents) portent sur la perception active, énactive et coopérative, intégrant la commande, de systèmes autonomes hétérogènes en réseaux. Les activités dans REMIX considèrent la chaîne complète de l’acquisition des données sensorielles à la mobilité sûre et autonome, et les questions sous-jacentes de localisation, cartographie, navigation et interaction de systèmes robotiques, individuels ou en réseaux. Ces systèmes concernent à la fois des robots terrestres et aériens ainsi que des systèmes hétérogènes multi-agents et collaboratifs évoluant dans des environnements naturels, complexes, changeants ou dynamiques. Pour adresser de tels défis, l’équipe REMIX développe des modèles multi-physiques avec des granularités adaptées aux questions traitées, des méthodes avancées de perception et de contrôle en présence de perturbations paramétriques ou externes, des techniques de fusion en couplage serré de données multiples et hétérogènes pour la localisation et la cartographie d’espaces à grande échelle, ainsi que des approches bio-inspirées pour l’interaction aérienne. L’équipe REMIX dispose d’une plate-forme de robots hétérogènes composée de robots mobiles terrestres, de drones et d’un cobot, équipés de capteurs inertiels, de vision catadioptrique, de caméras 3D, Lidars, …

Compétences souhaitées pour les candidats : Diplôme Master 2 ou ingénieur en robotique, ingénierie, informatique & mathématiques appliquées (ou domaines connexes) avec
– Bonne expérience en C/C++, connaissance de ROS sera également appréciée
– Une expérience avec Matlab/Simulink et un environnement de simulation robotique
– Intérêt marqué pour la recherche en robotique (perception, vision, contrôle, estimation, planification, apprentissage, …)
– Bonne capacité de formalisation et modélisation, et goût prononcé pour l’expérimentation (conception et mise en œuvre d’expériences avec plusieurs robots drones aériens et terrestres)
– Curiosité scientifique, grande autonomie et capacité à travailler de manière autonome et en équipe
– Bonne capacité de communication, rigueur méthodologique, ainsi qu’une communication écrite et orale de haut niveau en français et en anglais.

Pour plus d’informations et pour candidater, merci de contacter :

Date de dépôt : 04/11/2021 à  14 h 54 min




ED SISMI