Matyas DIEZINGER : "Estimation de forces par vision dans les robots continus"

Résumé : Dans le domaine de la robotique, la recherche sur les architectures flexibles et continûment déformables est en plein essor. Ces robots continus proposent des solutions adaptées à des domaines tels que la chirurgie, la navigation dans des environnements étroits ou la micromanipulation. Le développement de robots continûment déformables fait cependant face à plusieurs verrous scientifiques majeurs. En effet, la conception, la modélisation, la stabilité et le contrôle de robots déformables sont d'autant plus complexes qu'ils présentent un nombre infini de degrés de libertés et de configurations. Cette thèse propose plusieurs solutions pour améliorer la commande de robots continus en introduisant des techniques extéroceptives d'estimation de pose et de force. Les formes sont estimées par vision tandis que les forces sont estimées à partir des déformations en utilisant les lois de comportement des éléments déformables. La première méthode développée permet d'estimer les forces et moments appliqués au robot à partir des courbrures de ses jambes élastiques. La stéréovision est utilisée pour reconstruire une jambe de robot continu. Le nuage de points obtenu est ensuite transformé en une courbe orientée par un repère de Frenet de telle sorte que la courbure et la torsion soient connues en tous points. Les moments internes sont estimés à partir de ces courbures et torsions, connaissant les paramètres mécaniques de la jambe de robot. Finalement, l'équilibre statique de chaque section de la jambe en termes de moment donne un système redondant dont la résolution permet de remonter à la force et au moment externes. Cette méthode, validée en simulation puis expérimentalement sur des tiges encastrées libres donne des résultats très précis en regard des méthodes concurrentes de la littérature.[...]

Composition du jury :

1. Guillaume LAURENT Full professor Université Bourgogne Franche-Comté Directeur de thèse
2. Brahim TAMADAZTE Chargé de recherche Sorbonne Université Co-directeur de thèse
3. Jérémie DEQUIDT Professeur des universités Université de Lille Rapporteur
4. Youcef MEZOUAR Professeur des universités Université Clermont Auvergne Rapporteur
5. Jérôme SZEWCZYK Professeur des universités Sorbonne Université Examinateur
6. Benoît ROSA Chargé de recherche CNRS, ICube Examinateur

Localisation : SUPMICROTECH - ENSMM 26, rue de l'Épitaphe 25000 BESANCON - Salle : Amphithéâtre Jules Haaag