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ReMIX

Les axes de recherche de l'équipe ReMiX (Robotique et Mécatronique) portent sur la perception active et coopérative de systèmes autonomes hétérogènes en réseaux. Ses thématiques recouvrent la modélisation, la perception, la localisation et la mobilité de systèmes individuels ou en réseaux dans le contexte de la robotique autonome. Les travaux de l'équipe se caractérisent par la prise en compte de la chaine complète, de la perception à l'exécution d'une mission dans des conditions réelles (Real Robots in Real worlds), et sont abordés avec des approches active et énactive qui permettent de considérer des environnements inconnus, changeants, ou dynamiques.

Mots clés

  • Robotique, perception active/énactive, localisation, navigation et cartographie, observation et modélisation de systèmes complexes

Nos travaux s'appuient sur des compétences complémentaires mises en synergie autour de :

  • Modélisation de phénomènes physiques et mécaniques avec des granularités adaptées aux questions traitées,
  • Approches probabilistes, possibilistes et par intervalles pour la gestion des imprécisions et incertitudes,
  • Perception active et énactive, multi-modalités, en lien avec la mobilité et l’observabilité,
  • Localisation et cartographie avec et sans modèle a priori.

Les principaux défis adressés par ces travaux sont l'exploration de milieux inconnus, l'assistance à la conduite, l'aide à la mobilité et l'usine du futur.

Plate-forme robotique

L'équipe ReMiX dispose d'une plate-forme de robots hétérogènes composée de véhicules électriques instrumentés, de robots mobiles terrestres, de drones et d'un cobot, équipés de capteurs inertiels, de vision omnidirectionnelle catadioptrique, de caméra 3D, Lidar, …

Quelques illustrations de projets et résultats

-    Modélisation ensembliste de fusion de données image et SIG pour la localisation de véhicule en milieu urbain.  Ce travail (projet ANR CityVip) s'est intéressé à la compensation de la mauvaise visibilité satellitaire par l'utilisation conjointe d'informations visuelles, cartographiques et odométriques en intégrant la qualité des signaux GPS et le rejet de signaux suspects. En utilisant une approche ensembliste, l'estimation de pose du véhicule est associée à un domaine de confiance ellipsoïdal conformément à une exigence d'intégrité définie a priori.

-    Modélisation dynamique de comportement pour le diagnostic d'adhérence et de stabilité.  Les travaux de l'équipe se sont intéressés à la construction d'observateurs en conditions dynamiques pour l'estimation de conditions d'adhérence de contact et de critères de renversement/stabilité de véhicules. Les résultats menés expérimentalement sur un véhicule électrique (projet régional ISII) et une machine vendangeuse tout terrain (projet ANR ActiSurTT) ont montré la fiabilité de ces estimations et indicateurs dynamiques pour l'aide à la conduite de véhicules dans des conditions réelles de mobilité et d'adhérence.

-    Modélisation mécanique, énergétique et contrôle optimal. Cette thématique considère la cooccurrence de critères contradictoires dans la modélisation de contact avec compliance, l'optimisation de l'autonomie d'un VAE avec maintien de confort pour le cycliste, et l'usinage rapide avec régularité de trajectoires. Dans ce cas, le problème est formulé comme un problème de contrôle optimal sous contraintes et la synthèse d'une commande est obtenue par la recherche d'un chemin optimal dans un graphe. Ces travaux sont appliqués sur le contrôle énergétique d'un VAE, la conception d'un capteur d'impédance intelligent (projet ANR SISCob) et l'usinage de poche en temps minimal (projet ANR Vopamp).

-    S-PLAN (Simultaneous Perception, Localization And Navigation) coopératif dans des environnements inconnus et/ou incertains. Cette thématique s'intéresse à l'autonomie des systèmes dans différents contextes et à différentes échelles qui peuvent s'imbriquer. Dans la continuité du projet ANR R-Discover, on développe de nouvelles approches de perception (2D et 3D pour la détection de l'espace libre), de localisation et de construction de connaissances en appui sur les interactions du système avec son environnement. Ces travaux sont appliqués à l'exploration aéro-terrestre d'environnements inconnus, à la navigation autonome et sécurisée de fauteuil roulant robotisé, et à la perception interactive humain-cobot dans l'usine du futur (projets collaboratifs industriels).