Mathieu RICHIER

Maître de conférences 60ième section   mathieu

tel : 04.83.16.66.21
mail : mathieu.richier@univ-tln.fr

Bio

J’ai été diplômé de l’Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieur de Limoges en 2005 au sein de la filière mécatronique. Mon stage de fin d’études à été effectué à l’IRSTEA de Clermont-Ferrand sur la stabilité des véhicules en milieu tout-terrain. Par la suite, j’ai soutenu ma thèse en décembre 2013 sur Conception de dispositifs actifs de maintien de stabilité pour les véhicules évoluant en milieux naturels. Ce projet, qui a été financièrement soutenu par la MSA (Mutuelle Sociale Agricole, a été réalisé sous la direction de Christophe DEBAIN et l’encadrement de Roland LENAIN. J’ai par la suite intégré en 2014 l’université de Toulon en qualité de Maître de Conférence.

Recherche

 

Mes travaux de recherches se concentrent autour du développement d’observateurs pour la mise à jour de paramètres qui peuvent être amenés à varier ou l’estimation de variables qui ne sont pas accessibles par l’utilisation d’un capteur. Ces observateurs sont mis en place autour d’une modélisation dynamique adaptée à l’application. Cela consiste par exemple à l’estimation des conditions d’adhérence d’un véhicule évoluant en milieu tout-terrain afin de prédire plus justement les risques d’instabilités (renversement, tête-à-queue, etc) et donc le développement par la suite de commande prédictive pour assurer la stabilité du véhicule en question.

Dans le cadre de la robotique sous-marine, les différents axes de recherches se focalisent sur les objectifs suivants :

  • Une modélisation analytique hydrodynamique robustes  des véhicules sous-marins
  • La mise en place d’algorithmes d’observation pour l’estimation des paramètres hydrodynamiques, forces et/ou direction du courant.
  • Le développement de système mécatronique pour la stabilité des véhicules évoluant dans la zone de surf (conception mécanique et algorithmes de  commande)

Encadrement de thèse

  • Nicolas Gartner, depuis novembre 2016 (sous la direction de Vincent Hugel)

Enseignement

Département GMP, Génie Mécanique et Productique et GIM, Génie Industriel et Maintenance

  • mécanique statique (GIM),
  • mécanique des fluides (GIM)
  • introduction à la robotique industrielle (GMP)

Ecole d’ingénieur SEATECH

  • 2ième année : Cours sur la dynamique du véhicule (Performances et comportement dynamiques, modélisation pneumatique, modélisation analytiques, conception chassis, etc.)
  • 3ième année : Cours introductif à la stabilité de Lyapunov appliqué au suivi de trajectoire d’une voiture

Charge administrative

Je suis responsable du recrutement des nouveaux étudiants au département GIM (plateforme POST-BAC)

Sébastien CAMPOCASSO

silhouette-profil

Maître de conférences

bureaux : GM-111 & M-130
tel : 04.94.14.23.60 / 04.83.16.66.30
mail : sebastien.campocasso ‘at’ univ-tln.fr
page personnelle : cv.archives-ouvertes.fr/sebastien-campocasso

Bio

Ancien élève de l’ENS Cachan (B3) et docteur de l’ENSAM en « Génie Mécanique – Procédés de fabrication », je suis actuellement maître de conférences (CNU 60) à l’Université de Toulon. Impliqué au niveau international au sein du CIRP (Research Affiliate depuis 2014), je participe également aux réseaux nationaux tels que Manufacturing’21 et le GIS S-mart (ex AIP-Primeca).

Après plus de cinq années de recherches au LaBoMaP (ENSAM de Cluny) portant sur l’analyse expérimentale et la modélisation de la coupe des métaux, mon intégration au sein du laboratoire COSMER en septembre 2015 s’est accompagnée d’un changement de thématique de recherche.

Recherche

Mes travaux actuels portent sur le développement de méthodes de conception et de planification de trajectoires pour la fabrication additive. Cette thématique s’appuie sur les moyens de la plateforme MAQ3D de l’école d’ingénieurs SeaTech et constitue un axe fédérateur pour le laboratoire COSMER.

Encadrement de thèses

  • Maxime Chalvin (septembre 2017-), 70% – Sous la direction de Vincent Hugel
  • Myriam Orquera (septembre 2015-), 50% – Sous la direction de Dominique Millet

Encadrement de masters

  • Maxime Chalvin (avril-juillet 2017), 100%

Responsabilités collectives et administratives

  • Représentant COSMER au Pôle thématique MEDD (Mer, Environnement, Développement Durable) de l’Université de Toulon depuis septembre 2016

Rayonnement scientifique

  • CIRP Research Affiliate depuis août 2014
  • Correspondant local S-mart (ex AIP-Primeca) et Manufacturing’21 depuis janvier 2017
  • Correspondant en région PACA du GIS S-mart auprès de l’association TEAM Henri Fabre
  • Reviewer pour The International Journal of Advanced Manufacturing Technology
  • Membre de comités scientifiques de conférences internationales :
  • Membre de comités scientifiques de conférences nationales :

Enseignement

J’enseigne principalement au département GMP de l’IUT de Toulon les matières suivantes : fabrication mécanique (~60%), informatique (~20%), métrologie/contrôles non destructifs (~20%), ainsi qu’en encadrement de projets. J’interviens également dans les parcours IMecaD (conception mécanique) et MDE (matériaux) de SeaTech, ainsi qu’en licence professionnelle CAPPI.

Publications et communications récentes

  • M. Chalvin, S. Campocasso, T. Baizeau, V. Hugel. Automatic Multi-Axis Path Planning for Thinwall Tubing through Robotized Wire Deposition. 12th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering, July 18-20, Gulf of Naples (Italy). Accepted for presentation, 2018
  • M. Orquera*, S. Campocasso, D. Millet. Design for Additive Manufacturing Method for a Mechanical System Downsizing. 27th CIRP Design Conference, May 10-12, Cranfield (UK). Procedia CIRP, Vol. 60, pp. 223-228, 2017
  • S. Campocasso*, V. Hugel, B. Vayre. Génération de trajectoires pour la fabrication additive par dépôt de fil robotisé multi-axes – Application à une tubulure torique (5 p.). 15ème Colloque national AIP-Primeca, 12-14 Avril, La Plagne (France), 2017

Liste complète : cv.archives-ouvertes.fr/sebastien-campocasso

Claire DUNE

Maître de conférences 61e section   Claire.Dune

tel : 04.83.36.63.81
mail : claire.dune@univ-tln.fr

Bio

J’ai été diplômée de l’Ecole Nationale Supérieure de Physique de Strasbourg, mention automatique et vision par ordinateur, en 2005. J’ai obtenu mon DEA en photonique, image et cybernétique la même année. J’ai effectué mon stage de fin d’études à l’Intelligent System Laboratory de SIEMENS, à Munich sur le développement d’un système de vision active pour la reconnaissance d’objet en robotique de service. En 2009, j’ai soutenu ma thèse sur un outil de saisie d’objets pour la robotique d’assistance, sous la direction d’Eric Marchand, Professeur à l’Université de Rennes 1 et en collaboration avec les équipes du CEA LIST. J’ai ensuite été post-doctorante dans l’équipe CNRS Joint Robotic Laboratory à l’AIST, Tsukuba Japon (Japan Society for Promotion of Science). Ma recherche portait sur l’asservissement visuel de la marche d’un robot humanoïde.

Recherche

Depuis 2010, je suis Maître de Conférences à l’Université du Sud-Toulon Var. Entre 2010 et 2014, j’ai travaillé sur le projet transverse INRIA Personnaly Assisted Living (PAL) en association avec le laboratoire de biomécanique HANDIBIO et l’équipe HEPHAISTOS de l’INRIA de Sophia Antipolis. L’objectif était de développer un outil d’analyse de la marche intégré à un déambulateur.

En janvier 2015, j’ai intégré le laboratoire COSMER ou ma recherche se concentre sur la commande référencée capteur pour la robotique sous-marine.

Ma thématique de recherche est la commande référencée capteur pour la robotique.

Le développement de l’autonomie robotique en milieu réel nécessite de doter les systèmes de moyens de perception et d’analyse pour leur permettre de corriger dynamiquement les erreurs dans leur modélisation interne et de réagir de manière adéquate et dynamiques aux modifications de leur environnement, modélisation externe.

Encadrements de thèse

  • Matheus Laranjeira Moreira, depuis janvier 2016 (sous la direction de Vincent Hugel)

Responsabilités collectives

  • Membre du Conseil de Département Métiers du Multimédia et de l’INternet de l’IUT de Toulon (2013-2016 puis 2016-2019)
  • Membre de la Commission de la Formation et de la Vie Universitaire de l’Université de Toulon(2015-2019)
  • Membre du Conseil Académique de l’Université de Toulon (2015-2019)
  • Membre du Conseil Académique Restreint de l’Université de Toulon(2015-2019)
  • Responsable de la communication numérique pour le laboratoire COSMER

Enseignement

Département IUT Métiers du Multimédia et de l’Internet

Je suis maître de conférences à l’IUT, au département MMI. J’y enseigne

  • La programmation web (php, mysql, javascript),
  • La programmation orientée objet (les concepts de base)
  • Le traitement d’images,
  • La numérisation.

Ecole d’ingénieur SEATECH

  • 2016-2018 Module de simulation robotique 8h

Ecole d’ingénieur ISEN

  • 2017-2018 Module de traitement d’images 24h

Ecole Doctorale

J’enseigne des modules de méthodologie

  • Initiation à LaTeX pour la rédaction scientifique 9h
  • Projets collaboratifs : Suivi de version sous git 6h
  • Création d’un site web recherche (bases HTML/CSS, mise en oeuvre d’un CMS) 6h

Charge administrative

  • 2010-2011 Responsable des emplois du temps du département MMI 
  • 2011-2014 Responsable des projets tuteurés au département MMI
  • 2014-2015 Directrice des études de la Licence Pro production et diffusion audiovisuelle autonome
  • 2016-2018 Responsable pédagogique pour la formation MMI par alternance.

 

 

Myriam ORQUERA

Doctorante

tel : 04.83.16.66.13
mail : orquera@univ-tln.fr

myriam.student

Bio

  • Professeur Agrégée en Sciences Industrielles de l’Ingénieur – Option Ingénierie Mécanique depuis 1999
  • Doctorante depuis 2015

Sujet de recherche

Conception pour la fabrication additive : Downsizing d’un système mécanique par l’optimisation multifonctionnelle

Directeur de thèse : Dominique MILLET, PR, Université de Toulon, Laboratoire COSMER
Co-encadrant de thèse : Sébastien CAMPOCASSO, MCF, Université de Toulon, Laboratoire COSMER

Quels que soient les procédés d’obtention, la recherche d’optimisation a toujours été un des principaux enjeux en conception mécanique. L’arrivée du nouveau précédé de fabrication additive (plus communément connues sous l’appellation d’impression 3D) ouvre de nouvelles perspectives permettant, entre autres, un gain de matière, une amélioration de tenue des pièces, une diminution du nombre de pièces. De plus le dépôt de matière réalisé couche après couche, libère des contraintes de conception imposées par les anciens procédés de fabrication (tel que l’usinage, le moulage…). Ainsi il est possible de réaliser des formes complexes, ou encore des cavités intérieures.

Pour exploiter toutes les opportunités de ce procédé tout en respectant les contraintes de fabrication il nous faut de nouvelles règles et méthodologies de conception. C’est pourquoi, de nouveaux outils d’aide à la conception sont développés, réunis sous l’appellation «Conception pour la fabrication additive » (Design for Additive Manufacturing, DfAM). Cependant, la plupart des méthodes de DfAM suggérées dans la littérature restent focalisées sur une pièce seulement. De plus, les optimisations ont principalement pour objectif la réduction de la masse ou du nombre de pièces, et plus rarement l’ajout de certaines fonctions.

Une nouvelle approche est étudiée pour réaliser une optimisation multi-fonctionnelle d’un ensemble cinématique. Cela débouchera sur une méthodologie pour réaliser un downsizing sur des mécanismes afin, par exemple, d’utiliser moins d’énergie, diminuer l’encombrement, la masse, tout en obtenant une puissance de sortie au moins identique. Puis, pour quantifier les améliorations et leur valeur ajoutée, un nouvel indicateur de conception nommé «taux de downsizing» sera défini.

Research Topic

Thanks to the freedom offered by additive manufacturing (AM) processes, design rules are evolving to lead to lighter and stiffer parts with really more complex shapes than those obtained by conventional processes. Worldwide, new tools of assistance to the design are developed, gathered under the naming « Design for Additive Manufacturing » (DfAM). However, most of the DfAM methods suggested in the literature remain focused on only one component and are not considering the product as a system of components. Moreover, optimizations are mainly limited on reducing the mass or the number of parts, and more rarely on adding some functions.

A new approach is presented to realize a multifunctional optimization of a mechanical system (MS). A methodology is first proposed in order to improve a product by using the AM opportunity. Then, to quantify the improvements of a system optimization, a new design indicator appointed « downsizing rate » is defined. Finally, a case study, applied to a compressed-air engine, is presented to demonstrate the relevance of the methodology and the downsizing rate. The design adapted to traditional manufacturing is compared to a part-by-part optimized design and a multifunctional optimized design, both adapted to additive manufacturing.

Enseignement

  • Formation : IUT GMP UTLN, école d’ingénieurs SupMéca Toulon, puis école d’ingénieurs SeaTech UTLN
  • Modules: Conception CAO, transmission mécanique, vibration, Fabrication additive,encadrement de projets

Matheus LARANJEIRA MOREIRA

matheus.laranjeira

Doctorant

Financement : Région PACA – entreprise SUBSEA-TECH

mail : matheus.laranjeira-moreira@univ-tln.fr

Bio

Matheus Laranjeira est né en 1990 à Salvador, Bahia, Brésil. Il a participé au BRAFITEC, programme d’échange académique franco-brésilien, en obtenant le diplôme d’ingénieur en robotique par l’ENSTA Bretange en 2014 et le diplôme d’ingénieur électrique par l’Université Fédérale de Bahia en 2015. Il a commencé sa thèse doctorale au laboratoire COSMER en janvier 2016.

Sujet de recherche

Pour des questions d’autonomie énergétique et pour faciliter le transfert de données, les robots sous-marins téléopérés (ROV) sont reliés par une laisse à un bâtiment. Les grands ROV peuvent être déployés à plusieurs centaines de mètres de leur base mais leur débattement leur interdit d’être déployés dans des zones de faible profondeur (< 7m). A l’inverse les petits modules peuvent être déployés en eaux peu profondes mais ne peuvent pas gérer une trop grande longueur de laisse, qui les déstabilise et les rend non manoeuvrants. Leur rapprochement des zones côtières nécessite un rapprochement de leur navire d’attache, ce qui compromet la discrétion de l’opération.
L’entreprise SUBSEA-TECH, partenaire du projet, a imaginé une flottille de petit ROV reliés en cordée : plusieurs petits modules identiques sont répartis tout au long de la laisse pour compenser ses mouvements et permettre au module terminal de se comporter comme s’il était à proximité de sa base.
L’objectif de cette thèse est de contrôler la navigation conjuguée et coordonnée d’une file de robots éclaireurs reliés par une laisse en utilisant de manière conjuguée les informations données par les capteurs embarqués (caméra, sonar).

Enseignement

Moniteur au département MMI de l’IUT de Toulon (64h d’enseignement d’algorithmie).

Nicolas GARTNER

GARTNERNicolas

Doctorant

Mail : nicolas.gartner@univ-tln.fr

LinkedIn : fr.linkedin.com/in/ngartner

 Bio

Fraichement diplomé de l’Institut Français de Mécanique Avancée avec une spécialisation en mécatronique, je me lance dans un doctorat à l’université de Toulon dans le domaine de la robotique sous-marine.

Sujet de recherche

Mes travaux s’inscrivent dans le cadre d’un projet en robotique sous-marine ayant pour objectif la spécification et le développement de systèmes robotiques légers, capable d’effectuer des missions de reconnaissance et de cartographie sous-marines de zones côtières. Ces systèmes devront être capables de franchir les zones de surf (typiquement de 1 à 10m), caractérisées par un environnement particulièrement complexe et dynamique (houle, ressac, courant, etc.).

Problématique scientifique de la thèse

Les recherches effectuées en robotiques sous-marine s’intéressent principalement au développement de lois de commande, sans généralement inclure la conception mécatronique du véhicule dans l’optimisation de la loi de commande. En effet, cette démarche n’est pas nécessaire tant que le véhicule évolue en pleine eau, ce qui est le cas pour la plupart des missions. En revanche, dans des zones littorales fortement perturbées (dites “de surf”), il serait intéressant de pouvoir optimiser la conception mécatronique du véhicule pour augmenter la robustesse et/ou l’efficacité de la commande à travers les points suivants : l’estimation/observation des paramètres hydrodynamiques, la réduction de l’influence des perturbations dues aux courants et l’adaptation des actionneurs aux besoins des lois de commande.
Ainsi, il s’agit en premier lieu de développer un environnement de simulation permettant de modéliser le plus justement possible le comportement d’un drone sous-marin dans la zone de surf. L’évaluation du système demande le développement de critères innovants pour quantifier sa capacité à effectuer une mission donnée. Ces critères permettront d’évaluer la conception mécanique et la commande d’un drône sous-marins en simulation. Dans un second temps, ils pourront être directement intégrés dans un processus d’optimisation des paramètres du système (forme générale, position/orientation des moteurs, la propriété holonome ou non du véhicule) en fonction de la mission à réaliser (suivi d’un pipeline, stabilisation autour d’un point, déplacement vers un nouveau lieu, maintien d’une orientation, etc.). Finalement, l’ensemble de ces travaux de recherche permettra le développement de solutions de robotique reconfigurable, ce qui serait l’axe de recherche final de la thèse.

Robotique Mobile Marine, Amphibie et Terrestre

Les objectifs scientifiques de l’axe RMMAT concernent le développement de la mobilité et de l’autonomie de systèmes robotiques en milieux aquatique et terrestre. La conception de robots amphibies, capables d’une certaine autonomie de déplacement et capables d’interagir avec la personne constitue une thématique majeure à développer à moyen terme. La conception de véhicules véliques et de véhicules terrestres à mobilité augmentée correspond à des activités de recherche pouvant contribuer à la convergence vers des innovations en matière de robotique amphibie.
Ainsi, on distingue quatre types de mobilité :

  •  mobilité bimodale/multimodale ; il s’agit ici de concevoir une mobilité adaptée pour des systèmes amphibies à propulsion alternative à la propulsion classique à hélice en milieu
    aquatique – à base de mécanismes bio-inspirés par exemple  – capables d’adopter des modes de locomotion polyvalents et complémentaires, afin de produire des déplacements efficaces dans l’eau et sur terre, et dans les milieux de transition.
  • mobilité marine interactive ; cette thématique regroupe les aspects de mobilité où l’homme est en interaction physique directe avec la machine. Un des objectifs consiste à concevoir et réaliser des robots compagnons opérationnels d’assistance et d’apprentissage de mouvements subaquatiques.
  • mobilité marine surfacique ; cette mobilité concerne les véhicules marins de surface à propulsion vélique doté d’une autonomie de navigation. Les développements mécatroniques dans ce cadre sont essentiels dans la mesure où cette mobilité doit permettre d’affronter des situations changeantes au niveau de la force du vent, des courants, et des perturbations surfaciques de la mer comme la houle.
  • mobilité terrestre augmentée ; ce type de mobilité concerne les systèmes à pattes ou les systèmes hybrides roues-pattes ou roues-chenilles capables d’étendre les capacités de déplacement classiques afin de remplir un spectre de missions d’exploration le plus large possible. Dans ce cadre, différents modes de déplacement ambulatoire pourront être comparés (homme, humanoïdes, tétrapodes, arthropodes, etc.).

Ces activités impliquent concrètement des travaux innovants en matière de :

  • conception mécatronique de robots mobiles marins et terrestres (coque, peau, cinématique , architecture mécanique/mécatronique, motorisation, organes de propulsion/stabilisation /direction),
  • adéquation des techniques de contrôle-commande pour les robots marins et amphibies (maintien de la stabilité, déplacements dynamiques, contrôle des centres de masse et de poussée, transitions comportementales, obstacles, traversabilité, etc.).
  • systèmes de perception, de commande référencée capteurs, d’interfaces homme-machines adaptées au milieu (instrumentation capteurs, enveloppe sensorielle, métrologie, fusion de données, localisation, estimation robuste d’état, pilotage, sécurité).

Les applications visées pour ces robots sont des applications d’exploration, de surveillance, d’intervention, et de sauvetage en milieux marins et côtiers.

Prototype Open-ROV rétro-conçu

Prototype Open-ROV rétro-conçu