Jad BASSIL : " Clustérisation distribuée et auto-reconfiguration pour la matière programmable basée sur des robots modulaires"

Résumé : La matière programmable peut être utilisée pour créer des objets qui peuvent être programmés pour changer de forme et de propriétés physiques à la demande. L'une des façons d'implémenter la matière programmable est de la construire comme un robot modulaire auto-reconfigurable composé d'un grand ensemble de micro-robots simples attachés les uns aux autres. Ces micro-robots sont capables de communiquer avec leurs modules voisins directement connectés et de modifier les interconnexions pour changer la forme globale du robot. Cette thèse aborde le défi de l'auto- reconfiguration dans les systèmes robotiques modulaires, qui implique de réorganiser de manière autonome les modules pour atteindre une forme cible. Le problème d'auto-reconfiguration est difficile du fait du nombre très élevé de configurations possibles, qui augmente de façon exponentielle avec le nombre de modules. Dans cette thèse, nous soutenons que des algorithmes d'auto-reconfiguration rapide pour les robots modulaires à grande échelle peuvent être obtenus en regroupant les modules. Un algorithme distribué à contraintes de taille est présenté pour former des clusters de tailles prédéfinies, ainsi qu'une nouvelle structure poreuse composée de méta-modules à deux états placés dans une maille régulière. Cette structure poreuse permet un déplacement simultané des modules à
l'intérieur de celle-ci. De plus, deux algorithmes d'auto-reconfiguration applicables sur la structure proposée sont introduits. La thèse présente également un algorithme de reconnaissance de forme distribuée pour détecter la forme actuelle de l'ensemble. Afin de valider les algorithmes proposés, des simulations sont réalisées pour démontrer leur efficacité à atteindre leurs objectifs.

Composition du jury :

Abdallah MAKHOUL Professeur Université Bourgogne Franche-Comté Directeur de thèse

Olivier SIMONIN Professeur INSA de Lyon, Telecom. Dept., Université de Lyon, France Rapporteur

Alcherio MARTINOLI, Associate Professor EPFL ENAC IIE DISAL Rapporteur

Mme Nathalie MITTON, Directeur de recherche Inria Lille-Nord Europe / FUN Examinatrice

Julien BOURGEOIS Professeur Université Bourgogne Franche-Comté Examinateur

Benoît PIRANDA Associate Professor Université Bourgogne Franche-Comté Co-directeur de thèse

Localisation : UFC IUT Nord Franche-Comté Département MMI 4 Place Tharradin 25200 MONTBELIARD
Salle : MMI Amphithéâtre 008