25 aout 2020 – Séminaire Claire Dune et Cyrille Gomez

 
Le mardi 25 août auront lieu à 9h deux présentations, l’une sur le CRCT de Claire Dune et l’autre sur le stage de master 2 de Cyrille Gomez à l’Ifremer
 

Claire Dune : Challenges en IA et robotique sous marine – Bilan du CRCT 2020

« Cette année, Claire a obtenu un semestre de Congés pour Recherche et Reconversion thématique. Elle a été hébergée à l’IFREMER de décembre 2019 à mars 2020. Dans ce séminaire, elle fera un retour sur cette expérience en s’appuyant sur les développements en cours et futurs à l’IFREMER en terme de déploiement des systèmes robotiques sous marins, de développement en vision sous-marine et d’IA. Elle présentera les travaux effectués ainsi que les projets déposés et à venir. ».

 

Cyrille Gomez : Etude de la robustesse des méthodes d’estimation de pose par vision pour la localisation d’une station d’amarrage.

« L’objectif de ce stage est de concevoir un système de guidage optique d’un AUV vers une station d’amarrage. Il s’agit de définir le système de marquage de la station d’accueil et le système d’asservissement lié. Nous nous sommes intéressés à l’étude de la robustesse des méthodes de détection et d’estimation de pose en vision classique pour choisir le type de marqueurs, leur nombre et leur disposition. Nous vous présenterons une comparaison de différentes chaînes de traitement d’images en air et en eau ainsi que les préconisations résultantes pour la conception du système d’amarrage. »

15 juillet 2020 – Séminaire de Federico ORLACCHIO

Federico ORLACCHIO, élève ingénieur à l’Ecole Centrale de Lyon, a réalisé un stage au sein de COSMER, supervisé par Sébastien Campocasso et Myriam Orquera.
 
Le thème est la conception pour le procédé de fabrication additive WAAM.
 
Federico nous présentera les travaux effectués ainsi que les résultats obtenus lors d’un séminaire en visio-conférence.
 
Le mercredi 15 juillet aura lieu le séminaire
de présentation du stage de Federico
de 9h30 à 10h30
 
 
Résumé:
Les procédés DED de dépôt direct, tel que le procédé Wire & Arc Additive Manufacturing (WAAM), ont des perspectives de développement importantes dans l’industrie, compte-tenu de leur capacité à produire des pièces brutes de grandes dimensions avec une bonne productivité. Les pièces peuvent être fabriquées en déposant des cordons de soudure là où cela est nécessaire, permettant ainsi d’alléger les pièces dans les zones les moins sollicitées. La plupart du temps, en suivant des méthodologies DFAM de conception pour la fabrication additive, la répartition de matériau optimale est obtenue à l’aide d’algorithmes d’optimisation topologique. Cependant, la fabricabilité par procédés DED de résultats obtenus de cette manière – contenant des « branches » – n’est pas assurée ou avec une très faible productivité (stratégies de dépôt « goutte à goutte »).
Durant la présentation, une démarche de conception sera proposée afin d’obtenir, à partir de résultats bruts d’optimisation topologique, des formes facilement réalisables par dépôt direct basées sur des formes tubulaires. L’étude sera illustrée par un cas d’étude issu du domaine aérospatial.
A partir d’une conception conventionnelle (prévue pour une obtention par usinage dans la masse), les résultats d’optimisation topologique obtenus par un logiciel commercial seront d’abord présentés. Puis, les différentes étapes de conception et d’optimisation permettant de transformer la géométrie jusqu’au modèle tubulaire optimisé seront détaillées. Enfin, les résultats finaux seront comparés par rapport à la conception initiale et aux résultats bruts d’optimisation topologique, en termes de masse et de comportement mécanique.
 

9 juillet 2020 à 10 h – Soutenance de thèse de Maxime Chalvin

Monsieur Maxime CHALVIN

doctorant au laboratoire COSMER

rattaché à l’Ecole Doctorale 548 « Mer & Sciences »,

sous la direction de Monsieur Vincent HUGEL, Professeur à l’Université de Toulon,

co-encadré par Monsieur Sébastien CAMPOCASSO, Maître de conférences à l’Université de Toulon,

soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du Doctorat

Discipline : « Mécanique des solides, génie mécanique, productique, transport et génie civil »

sur le thème

Fabrication additive de tubulures par dépôt de fil robotisé multi-axes : Génération et optimisation de trajectoires

 

Jeudi 9 Juillet 2020 à 10h00

en visioconférence (Crise sanitaire – Covid-19)

devant un jury composé de

M. Sylvain LAVERNHE, Professeur, Université Paris-Saclay, Rapporteur
M. Richard BEAREE, Professeur, Arts et Métiers, Rapporteur
M. Benoît FURET, Professeur, Université de Nantes, Examinateur
Mme Hélène CHANAL, Maître de conférences HDR, SIGMA Clermont, Examinatrice
M. Thomas BAIZEAU, Ingénieur Docteur, Poly-Shape, Examinateur
M. Sébastien CAMPOCASSO, Maître de conférences, Université de Toulon, Co-encadrant
M. Vincent HUGEL, Professeur, Université de Toulon, Directeur de thèse

Résumé

La fabrication additive par dépôt sous énergie concentrée (DED) permet la fabrication rapide de petites séries de pièces. Cependant, les trajectoires usuellement utilisées pour les pièces présentant du porte-à-faux nécessitent l’utilisation de supports, matériau non utile à la pièce finale dont le dépôt et l’enlèvement sont chronophages. Si les trajectoires multi-axes permettent de s’en passer, elles présentent généralement des distances locales inter-couches hétérogènes, nécessitant d’ajuster la hauteur de couche par la paramétrie de dépôt, pouvant alors impacter les caractéristiques mécaniques de la pièce finie. Cette thèse propose, dans un premier temps, une méthode de génération de trajectoire multi-axes à distance locale inter-couches constante pour des tubulures définies par des courbes guides paramétrées et pouvant présenter des variations de rayon de profil. Les trajectoires proposées ont ensuite été validées par la fabrication additive robotisée de démonstrateurs en matériau polymère. La rotation autour de l’axe d’un outil de dépôt coaxial n’ayant pas d’incidence sur le dépôt, l’utilisation de robots 6-axes admet une redondance. En utilisant cette redondance, une méthode d’optimisation couche par couche de la trajectoire dans l’espace articulaire est finalement proposée. Pour une configuration de robot contrainte, l’optimisation permet la fabrication de pièces impossibles à produire de manière classique et apporte une amélioration de leur qualité géométrique ainsi qu’une meilleure répétabilité.

Mot clés : Fabrication additive, Dépôt sous énergie concentrée, Dépôt de fil robotisé, Génération de trajectoires, Distance locale inter-couches constante, Pièces tubulaires, Optimisation couche par couche.

 

 

24 juin 2020 – soutenance de thèse de Nicolas Gartner

Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Monsieur Nicolas GARTNER

doctorant au laboratoire COSMER

rattaché à l’Ecole Doctorale 548 « Mer & Sciences »,

sous la direction de Monsieur Vincent HUGEL (COSMER), Professeur à l’université de Toulon

Coencadré par Monsieur Mathieu RICHIER, Maitre de conférences, Université de Toulon

soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du Doctorat

Discipline : « Automatique, signal, productique, robotique »

sur le thème

 

Identification de paramètres hydrodynamiques par simulation avec Smoothed Particle Hydrodynamics

mercredi 24 juin 2020 à 10h00

en visioconférence (Crise sanitaire – Covid-19)

devant un jury composé de

M. Frédéric BOYER, Professeur, IMT Atlantique Nantes, Rapporteur
M. Guillaume OGER, Ingénieur de Recherche-HDR, Ecole Centrale de Nantes, Rapporteur
M. Vincent CREUZE, Maître de conférences -HDR, Université de Montpellier, Examinateur
Mme Claire DUNE, Maître de conférences, Université de Toulon, Examinatrice
M. Luc JAULIN, Professeur des universités, ENSTA Bretagne, Examinateur
Mme Elisabeth MURISASCO, Professeur des universités, Université de Toulon, Examinatrice
M. Mathieu RICHIER, Maître de conférences, Université de Toulon, co-encadrant de thèse
M. Vincent HUGEL, Professeur des universités, Université de Toulon, Directeur de thèse.

Résumé

Cette thèse porte sur les techniques de simulations des interactions dynamiques entre un véhicule sous-marin et l’eau qui l’entoure. L’objectif principal est de proposer une solution satisfaisante pour pouvoir, en amont du processus de conception, tester des algorithmes de contrôle et des formes de coques pour véhicules sous-marins. Il serait alors intéressant de pouvoir simuler en même temps la dynamique du solide et celle du fluide. L’idée développée dans cette thèse est d’utiliser la technique Smoothed Particles Hydrodynamics (SPH), qui est très récente et qui modélise le fluide comme un ensemble de particules sans maillage. Afin de valider les résultats de simulations une première étude a été réalisée avec un balancier hydrodynamique. Cette étude a permis la mise au point d’une méthode innovante d’estimation de paramètre hydrodynamique (forces de frottement et masse ajoutée) qui est plus robuste que les méthodes existantes lorsqu’il est nécessaire d’utiliser des dérivées numériques du signal mesuré. Ensuite, l’utilisation de deux types de solveur SPH : Weakly Compressible SPH et Incompressible SPH, est validée en suivant la démarche de validation proposée dans cette thèse. Sont étudiés, premièrement, le comportement du fluide seul, deuxièmement, un cas hydrostatique, et enfin un cas dynamique. L’utilisation de deux méthodes de modélisation de l’interaction fluide-solide : la méthode de réflexion de la pression et la méthode d’extrapolation est étudiée. La capacité d’atteindre une vitesse limite due aux forces de frottement est démontrée. Les résultats d’estimation des paramètres hydrodynamiques à partir des essais de simulation est finalement discutée. La masse ajoutée simulée du solide s’approche de la réalité, mais les forces de frottement semblent actuellement ne pas correspondre à la réalité. Des pistes d’améliorations pour pallier ce problème sont proposées.

Mot clés : Paramètres hydrodynamiques, SPH, Méthode numérique, Interaction, Fluide-solide, Fluide-structure, écoulement incompressible, Robotique sous-marine.

 

 

IEEE IROS 2020 : Workshop on Managing deformation: A step towards higher robot autonomy

Notre proposition de workshop pour la conférence IROS 2020 sur le controle des objets déformables  a été accepté.

Il aura lieu le 25 octobre 2020, à Las Vegas.

La capacité d’interagir avec des objets déformables de toute taille est une condition préalable à l’autonomie avancée des robots. Selon la taille de l’objet, le développement de ces compétences peut impliquer tous les degrés de liberté d’un ou plusieurs systèmes robotiques, et même la mobilité d’une plate-forme active. Ces compétences sont nécessaires dans de multiples domaines, allant de la préhension et de la manipulation d’objets quotidiens (nourriture, vêtements, etc.) en robotique de consommation, aux procédures robotisées chirurgicales (manipulation de tissus, guidage d’aiguilles flexibles, etc.), à la collecte de produits agricoles ou au déplacement de grands objets flexibles (tels que des câbles, des cordes et des tentes).
Cependant, la prise en compte de la déformation introduit notamment de nouveaux défis :
 

  1. La complication de la détection de la déformation
  2. La malédiction de la dimensionnalité infinie de la configuration de déformation
  3. La complexité de la forte non-linéarité dans la modélisation de la déformation

De nouveaux paradigmes sont nécessaires pour relever ces défis. L’objectif de ce workshop est donc de discuter des nouvelles perspectives de recherche en tenant compte de la déformation de l’objet dans diverses applications robotiques.

L’appel a participation va être lancé très prochainement, vous pouvez retrouver toutes les informations sur le site du workshop :

https://sites.google.com/view/madef-iros2020/home

20 mai 2020 – Youssef Malyani et Myriam Orquera

Mercredi 20 mai 2020 le séminaire sera consacré à la présentation des articles rédigés par Youssef MALYANI (Étudiant en Thèse) puis par Myriam ORQUERA (Docteur). Cette présentation fera l’objet d’une conférence lors de JCM 2020 (http://www.jcm2020ct.com/en/) qui se déroulent du 2 au 4 juin 2020.
 
Résumé de l’article de Youssef MALYANI : State of the art on robust design methods for additive manufacturing
Abstract. Additive Manufacturing (AM) technologies allow to produce functional parts with complex geometries that cannot be manufactured by conventional processes. However, the complexity of the product is increased and causes new constraints in the manufacturing process. Therefore, these new processes lead particularly to new needs in design methods. The objective of this paper is to explore and form an overall view of design methods, especially, robust design methods. Robust design is defined here as a methodology that enables to design a product with optimal performances and insensitivity to small variations of the inputs of the manufacturing process. In this contribution a state of the art of robust design methods applied to AM will be carried out.
 
Résumé de l’article de Myriam ORQUERA : Topological optimization of a mechanical system with adaptive convergence criterion
Abstract. Topological optimization (TO) is commonly used to design a part for additive manufacturing (AM), but rarely for entire systems including several parts. How can be optimized a mechanical system in which each optimized part changes the boundary conditions? A Design method called TOMS (Topological Optimization of a Mechanical System) has been developed to take into account the variation of the boundary conditions when optimizing parts. When the using TOMS method the loops are performed until the optimization converges. The object of this article is to propose a discussion on the quantification of this convergence based on a practical case study.
 

Interview de Nicolas et Mathieu lors de leur mission à Girona

Nicolas et Mathieu étaient à Girona en mars pour faire des expérimentation dans les bassins du CIRS (Centre d’Investigació en Robòtica Submarina). Ces installations sont mises à disposition des chercheurs étrangers dans le cadre du projet EUMarineRobots.

A cette occasion, ils ont répondu aux questions de nos collègues espagnoles. 

 

TNA 2020 : Expériences à GIRONA dans les infrastructures de VICOROB

Du 2 au 6 mars, Nicolas et Mathieu ont mené des expériences dans les locaux du CIRS à Girnona.

Ces essais leur ont permis de recueillir des données réelles sur le comportement dynamique de SPARUS AUV qui seront comparées aux données du simulateur qu’ils développent afin d’améliorer leurs prévisions.

Cette action a été possible grâce à l’accès transnational (TNA) offert par le projet européen EUMarineRobots. L’objectif principal du projet EUMR est d’ouvrir les principales infrastructures nationales et régionales de recherche en robotique marine à tous les chercheurs européens, tant du monde universitaire que de l’industrie, en assurant leur utilisation optimale et leur développement conjoint afin de mettre en place une infrastructure intégrée de robotique marine de classe mondiale.

Si vous êtes un étudiant, un chercheur industriel, un universitaire ou un entrepreneur et que vous souhaitez poser votre candidature pour un TNA afin de réaliser des expériences avec le Girona500 AUV ou le Sparus II AUV, vous avez jusqu’au 15 avril 2020 pour poser votre candidature !

https://www.eumarinerobots.eu/tna-3rdcall

(traduit de  https://vicorob.udg.edu/tna-experiments-in-the-vicorobs-infrastructures/)

27 janvier 2020 – Séminaire Andrew Comport – Localisation et cartographie dense pour la navigation autonome

 

M. Andrew Comport, chercheur CNRS au laboratoire I3S de l’Université de Côte d’Azur, donnera un séminaire intitulé « Localisation et cartographie dense pour la navigation autonome » lundi 27 janvier à 10h30 à l’Ifremer (La Seyne Sur Mer, zone de Brégaillon).

Résumé
Dans cet exposé, il présentera des approches avancées de vision par ordinateur, pour la localisation et cartographie dense en temps réel qui ont été développées dans le contexte du projet européen H2020 COMANOID visant à contrôler et à naviguer des robots humanoïdes en utilisant la perception dense. Dans un premier temps il montrera comment les modèles de localisation et de cartographie denses peuvent être calculés en temps réel pour permettre d’interagir avec les surfaces de scènes 3D de façon précise et robuste. Il présentera les avancées récentes qui intègrent temporellement, en plus du géométrie 3D, les informations de couleur contenues dans les images. Cela impliquera de définir un modèle de super-résolution inverse pour de nombreuses images basse résolution acquises à partir de poses différentes de la caméra. Contrairement aux techniques classiques de super-résolution, ceci est réalisé ici en prenant en compte les transformations de mouvement 6D complètes ainsi que la structure de surface de la scène.
Dans une deuxième partie, il présentera un modèle en temps réel pour l’acquisition de champs lumineux 3D en « High Dynamic Range » (HDR) à partir de plusieurs images en mouvement avec des expositions différentes (périodes d’intégration des capteurs). En particulier, une caméra RGB-D sera utilisée comme capteur de champ lumineux dynamique. Une autre application de réalité augmentée sera présentée qui démontre l’utilisation plus large de la cartographie HDR 3D en temps réel, de la synthèse de la sonde de lumière virtuelle et de la détection de la source de lumière pour rendre les objets réfléchissants avec des ombres et de manière transparente avec le flux vidéo réel en temps réel.

Bio:
Andrew Comport est chercheur au CNRS affecté au laboratoire I3S à l’Université Cote d’Azur. Ses recherches se concentrent sur les domaines de la vision par ordinateur, la robotique, l’apprentissage machine et l’asservissement visuel. En 2015, il a co-fondé la start-up PIXMAP, spécialisé dans la localisation et cartographie temps-réel basé sur plusieurs brevets et logicielles. Il a soutenu sa thèse à l’INRIA Rennes en 2005 et a effectué un postdoc à l’INRIA Sophia-Antipolis jusqu’à 2007. Avant il a obtenu un double diplôme d’ingénierie et informatique à l’université de Monash en Australie. Il est auteur de plus de 50 publications internationales parmi lequel il a obtenu le prix du meilleur article de la conférence internationale IEEE/RSJ IROS en 2013. Il est actuellement rédacteur en chef adjoint de la Conférence internationale de l’IEEE sur la robotique et l’automatisation (ICRA) et de Robotics and Automation Letters (RAL).