Maxime Chalvin

Maxime Chalvin

Doctorant

tél : 04.94.14.23.60

courriel : maxime.chalvin@univ-tln.fr

Bio

Issu de l’ENS Cachan avec un parcours typé génie mécanique, notamment d’un point de vue fabrication, j’effectue une thèse au sein du laboratoire COSMER dans le domaine de la fabrication additive.

Titulaire de l’agrégation en sciences industrielles de l’ingénieur option mécanique

Recherche

Sujet de la thèse : Fabrication additive par dépôt de fil robotisé multi-axes

Optimisation des trajectoires de dépôt et du pilotage du robot

Directeur de thèse : Vincent HUGEL, PR, Université de Toulon, Laboratoire COSMER

Co-encadrant de thèse : Sébastien CAMPOCASSO, MCF, Université de Toulon, Laboratoire COSMER

Depuis plusieurs années, la fabrication additive est en plein essor dans le milieu industriel pour la réalisation directe de petites séries de pièces métalliques fonctionnelles. Toutefois, les technologies sur lit de poudre présentent actuellement un coût de fabrication élevé et des limites dimensionnelles (environ 600 mm) qui freinent leur diffusion dans certains secteurs industriels comme l’aéronautique ou le naval. Les techniques de dépôt direct multi-axes sont actuellement en fort développement car elles offrent des dimensions de travail plus importantes, des possibilités de reprise sur les pièces (réparation, ajout d’entités…) et peuvent être combinées aux procédés d’usinage pour aboutir à des procédés de fabrication dits hybrides.

La fabrication additive par dépôt de fil métallique est un procédé sur lequel misent de nombreux industriels pour réduire les coûts de fabrication de pièces dans le futur. En effet, cette technologie, très flexible, présente de nombreux avantages par rapport aux autres procédés de fabrication additive : faible investissement (de l’ordre de 100 à 500 k€, contre 600 k€ à 1,5 M€ pour les procédés en lit de poudre et 800 k€ à 2 M€ pour la projection de poudre), grand espace de travail (plusieurs mètres), forte productivité (plusieurs kg/h contre quelques g/h), bonne qualité métallurgique (défauts analogues au soudage, pas de porosités…), peu d’immobilisation et de perte de matériau, faible coût et changement rapide du matériau, réduction des risques HSE par rapport aux poudres métalliques…

Le dépôt de fil métallique à l’aide de robots industriels est donc un procédé qui pourrait améliorer la compétitivité de l’industrie aéronautique et qui apparait idéal pour les applications de fabrication de l’industrie navale compte-tenu des petites séries et des grandes dimensions des pièces produites. Ces deux secteurs cibles sont des acteurs économiques majeurs en région PACA.

Actuellement les machines de fabrication additive commercialisées offrent peu de possibilités de réglages et de modifications de par les verrous imposés par les constructeurs. Les possibilités de travaux de recherche sur ces moyens sont ainsi limitées. L’utilisation de robots industriels couplés à des systèmes de dépôt direct permet d’obtenir des moyens de fabrication de grandes dimensions et plus « ouverts ». Des développements spécifiques peuvent ainsi être réalisés en vue d’optimiser un processus de fabrication ciblé. Cette optimisation passe par la maîtrise simultanée des paramètres du procédé de dépôt (énergie, vitesse d’apport du fil…), mais également de la trajectoire et de la vitesse d’avance du « point déposant ». Il est également possible dans certains cas de faire varier l’orientation de dépôt, et ainsi de supprimer les supports de fabrication. Néanmoins, la réussite de la fabrication nécessite de pouvoir générer des trajectoires de dépôt tridimensionnelles complexes permettant le bon « remplissage » de la pièce en fonction de sa géométrie et de celle du cordon déposé. Or, les géométries du cordon et de la pièce peuvent varier en fonction des paramètres du procédé, de la température de la pièce ou encore de l’orientation de dépôt par rapport à la gravité.

La génération des trajectoires est une problématique commune à tous les procédés de dépôt direct (Direct Energy Deposition) sur machines multi-axes, qu’ils procèdent par projection de poudre ou par dépôt de fil quelle que soit la technologie de fusion (arc avec électrode enrobée, MIG-MAG, TIG, plasma, laser, voire faisceau d’électrons). La prise en compte des problématiques thermiques lors de la génération des trajectoires constitue également une voie de recherche qui fait l’objet de quelques travaux initiés récemment pour les procédés sur lit de poudre. Le sujet de thèse proposé vise donc à compléter les travaux actuels sur l’optimisation de trajectoire dans le cas du procédé de dépôt de fil.

Enseignement

Mission de monitorat de 64h par an au sein de l’IUT GMP de Toulon

  • Métrologie machine
  • TP de production

Equipements de robotique sous-marine

Nous avons privilégié l’achat de mini robots sous-marins légers. Même si leur charge utile et leurs capacités sont limitées,  ils présentent de nombreux avantages : ils sont peu coûteux, légers et donc faciles à déployer, Il sont également faciles à programmer (programmation web et ROS/python/C++) et peuvent servir aux étudiants en projet et à la mise en place de nouveaux travaux pratiques au sein des formations de l’Université.

OPEN ROV

openrov

Le premier ROV du laboratoire COSMER était un Open ROV. C’est un robot sous-marin « open source » livré en kit. Ce premier ROV a permis de réaliser des premiers tests en bassin et d’obtenir des premiers retours capteurs lors de missions sous-marines. Il est contrôlé via une interface web et les contrôleurs sont codés en Node.js

A partir des premières études sur ce ROV, nous avons défini des projets d’étudiants de l’école SEATECH dédiés au développement d’un nouveau prototype, avec rétro-conception du compartiment principal et du compartiment batteries.

Prototype Open-ROV rétro-conçu

 

BLUE ROV

Bluerov1-5-09-2016

Nous avons ensuite implanté une architecture électronique/informatique sur un deuxième type de ROV open source : le Blue ROV. Le laboratoire possède deux modèles de ce ROV : le Blue ROV I et le Blue ROV II. Ces deux robots servent de support aux expérimentations de thèse dans le domaine de la robotique sous-marine.

 

 

 

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 développé 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 (concepts de base)
  • Le traitement de l’image,
  • La numérisation.

Ecole d’ingénieur SEATECH

  • module de simulation robotique

Ecole Doctorale

J’enseigne des modules de méthodologie

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

Charge administrative

Je suis responsable pédagogique pour la formation MMI par alternance.

 

 

Marine Robotics Activities at Heriot-Watt University

Y. Pétillot, Ocean System Laboratory, Heriot Watt, Edinburgh

Abstract

Cette presentation sera consacrée à une revue des activités de notre laboratoire dans le domaine de la robotique sous marine. Heriot-Watt a une longue histoire en robotique sous marine qui remonte aux années 60 avec la création des premiers ROVs (Remotely Operated Vehicles) et qui s est poursuivi depuis avec des travaux sur les AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) notamment dans le domaine du traitement de capteurs et l’acroissement de l’autonomie. Après une brève introduction du laboratoire, nous présenterons nos activités sur le développement de nouveaux capteurs pour le sous marin (capteurs acoustiques et optiques) ainsi que leur traitement. Nous approfondirons entre autre la creation de mosaiques à base d imagerie acoustique, la simulation pour les vehicules sous marins et leurs capteurs et les aspects de manipulation autonome.

Bio

PetillotYvan Petillot is a Professor at Heriot-Watt University who specializes in robotics and sensing and is an expert in autonomous systems, image analysis and control applied to the subsea domain. He has made major contributions in sonar image processing and target detection and recognition. He manages a portfolio of £1M grants covering all aspects of underwater signal processing from MIMO and bio1inspired sonar systems to seabed classification and automatic target detection in clutter. Prof. Petillot has a long history of collaborative research within the EU having participated in 7 EU projects. He is a non1 executive of SeeByte Ltd, a company he cofounded in 2001 to commercialize subsea smart technologies. He is also a Royal Society Industry Fellow since 2013 developing new technologies for the defense and offshore market in SeeByte Ltd.

Séminaire Robotique Sous Marine et Vision : Programme

A l’occasion de la visite du professeur Y. Pétillot du laboratoire Heriot-Watt, Le laboratoire COSMER organise une rencontre des acteurs locaux de la robotique sous marine et de la vision par ordinateur, le 24 février après midi

Programme

14h00 Présentation du Laboratoire COSMER, V. Hugel, UTLN
14h15 Marine Robotics Activities at Heriot-Watt University, Y. Pétillot, Ocean System Laboratory, Heriot Watt, Edinburgh
15h00 Activités sous-marines de l’IFREMER, La Seyne sur Mer 15h30 Activités sous-marines de la DGA, Techniques Navales
16h00 Pause
16h30 Représentation dense RGB-DL pour la localisation, la navigation et le guidage, P. Rives, équipe-projet Lagadic INRIA Sophia Antipolis
17h00 Simulation, fusion et exploitation d’images satellitaires pour l’observation de la mer, A. Minghelli-Roman, LSIS SIIM, UTLN