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

Monsieur Clémentin BOITTIAUX

Doctorant au laboratoire COSMER rattaché

 à l’École Doctorale 548 « Mer & Sciences »

 soutiendra sa thèse en vue de l’obtention du Grade de Docteur

 sous la direction de

Vincent HUGEL, Professeur des Universités, Université de Toulon (France)

&

Aurélien ARNAUBEC, Docteur, Ifremer (France), Co-encadrant

Mme Claire DUNE, Maitre de conférences, Université de Toulon (France), Co-encadrante

M Ricard MARXER, Professeur des Universités, Université de Toulon (France), Co-encadrant

Discipline : Automatique, Signal, Productique, Robotique

sur le thème

« Localisation visuelle pour la surveillance à long terme des grands fonds »

Jeudi 14 décembre 2023 à 10h00
A l’Université de Toulon – Campus La Garde Bâtiment Y1 – Amphi Y.008

devant un jury composé de :

1. Mme Marie-Odile BERGER, Directrice de Recherche, INRIA Nancy Grand-Est (France), Rapporteure
2. Vincent LEPETIT, Professeur des Universités, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (France), Rapporteur
3. Cédric DEMONCEAUX, Professeur des Universités, Universitéde Bourgogne (France), Examinateur
4. Torsten SATTLER, Chargé de Recherche, Czech Institute of informatics Robotics and Cybernetics (République Tchèque), Examinateur
5. Aurélien ARNAUBEC, Docteur,Ifremer (France), Co-encadrant
6. Mme Claire DUNE, Maître de conférences, Université de Toulon (France), Co-encadrante
7. Ricard MARXER, Professeur des Universités, Université de Toulon (France), Examinateur
8. Vincent HUGEL, Professeur des Universités, Université de Toulon (France),Directeur de thèse

Résumé :

Cette thèse explore le problème de la localisation de véhicules sous-marins dans des environnements déjà explorés. Elle s’inscrit dans le cadre de la surveillance des grands fonds à long terme. Ainsi, l’environnement visité peut avoir subi des changements significatifs entre plusieurs visites. Traditionnellement, la localisation de véhicules sous-marins repose sur la fusion de mesures provenant de capteurs acoustiques et inertiels. Alors que ces capteurs fournissent des estimations précises de pose relatives, leurs estimations de position absolue présentent des biais importants, entraînant des décalages de position de plusieurs dizaines de mètres entre différentes plongées. Cette limitation entrave considérablement l’utilisation des véhicules sous-marins autonomes pour des tâches exigeant un haut degré de précision, telles que la cartographie de zones d’intérêt spécifiques. En réponse, cette thèse explore l’utilisation des observations visuelles faites par les véhicules sous-marins pour obtenir une localisation absolue plus précise. Le milieu sous-marin introduit diverses sources de variabilité qui sont absentes dans le domaine terrestre. Par conséquent, la première contribution de cette thèse est la création d’un nouveau jeu de données spécialement conçu pour évaluer des algorithmes de localisation visuelle à long terme dans les conditions des grands fonds océaniques. De plus, un autre défi inhérent aux images sous-marines est leur faible contraste et la perte de couleurs dus à la propagation de la lumière dans l’eau. Pour remédier à ce problème, la deuxième contribution de cette thèse présente deux nouvelles méthodes de restauration des couleurs des images sous-marines spécifiquement conçues pour atténuer ces phénomènes et restituer des images claires. Indépendamment du milieu sous-marin, la troisième contribution de cette thèse est la proposition d’une nouvelle fonction de coût, conçue pour la régression de pose de caméra dans un contexte d’applications à l’apprentissage profond. Il s’agit d’un aspect important pour l’entraînement des réseaux de neurones dédiés à la localisation visuelle. Enfin, cette thèse se termine par une évaluation de plusieurs méthodes de localisation visuelle sur le nouveau jeu de données proposé. Les résultats obtenus montrent que l’application de notre technique de restauration des couleurs d’images sous-marines améliore sensiblement les performances de localisation visuelle. Ce travail identifie également le principal problème rencontré par les méthodes de localisation visuelle sur le jeu de données sous-marin proposé, et présente une approche visant à améliorer l’efficacité des techniques de localisation visuelle en exploitant au mieux un jeu de données de taille limitée.

Mot clés : localisation visuelle, cartographie des grands fonds.

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

Monsieur Lewis ANDURAND

Doctorant au laboratoire COSMER

rattaché à l’École Doctorale 548 « Mer & Sciences » (France)

 soutiendra sa thèse en vue de l’obtention du Grade de Docteur

 sous la direction de

Vincent HUGEL, professeur des universités, Université de Toulon (France)

Co-encadré par

Sébastien CAMPOCASSO, Maitre de Conférences, Université de Toulon (France)

&

Matthieu MUSEAU, Maitre de Conférences, Université Grenoble-Alpes (France)

Discipline : Mécanique des Solides, Génie Mécanique, Productique, Transport Génie Civil

Spécialité : Fabrication additive

sur le thème

« Développement d’une méthode de génération de trajectoire versatile pour la réalisation de pièces par procédés DED multi-axes à partir de surfaces facettisées »

Jeudi 31 aout 2023 à 09h30
A l’Université de Toulon – Campus La Garde – Bâtiment M – Amphi M.01

devant un jury composé de :

1. Jean-Philippe PERNOT,Professeur des Universités, École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers, Rapporteur
2. Stéphane SEGONDS, Professeur des Universités, Université de Toulouse III, Rapporteur
3. François VILLENEUVE, Professeur des Universités, Université Grenoble-Alpes, Examinateur
4. Sébastien CAMPOCASSO, Maître de Conférences, Université de Toulon, Encadrant
5. Matthieu MUSEAU, Maître de Conférences, Université Grenoble-Alpes, Encadrant
6. Vincent HUGEL, Professeur des Universités, Université de Toulon, Directeur de thèse

Résumé :

 La fabrication additive est une catégorie de procédés qui permet l’obtention de pièces mécaniques par apport de matière. Les procédés de type Directed Energy Deposition (DED), combinables avec des robots multi-axes, sont prometteurs pour l’obtention de pièces à la structure complexe. Cependant, les méthodes de génération de trajectoire et les structures des machines utilisées restent un enjeu dont les innovations décupleraient les possibilités industrielles.

Cette thèse présente une méthode numérique systématique de génération de trajectoire adaptée aux procédés DED à partir d’une surface facettisée de forme arbitraire. Validée à travers des simulations sur des surfaces minimales tri-périodiques, la méthode permet la création d’un premier trajet de dépôt respectant la contrainte de distance entre la pièce et l’outil. Combinable à de la rétroaction par priorisation de régions, il pourra être modifié ultérieurement selon les contre-indications physiques issues du robot utilisé, du matériau de fabrication et de l’outil.

Mot clés : Génération de trajectoire, Fabrication additive, Directed Energy Deposition, Fabrication assistée par ordinateur.

Development of a Versatile Path Generation Method for the Manufacturing of Parts by Multi-Axis DED Processes from Meshed Surfaces

Abstract:

Additive manufacturing is a category of processes that allows the production of mechanical parts by the adding of material. Directed Energy Deposition (DED) processes can be combined with multi-axis robots and are a promising option to obtain parts with complex structures. However, the path generation methods and the machine structures used remain an issue. With innovations in these areas, the industrial possibilities would increase tenfold.

This thesis presents a numerical and systematic path generation method based on meshed surfaces and adapted to DED processes. The method was validated through simulations on minimal triply periodic surfaces and allows the creation of a first deposition path that meets the distance constraint between the part and the tool. This first path can be combined with region prioritization feedback to obtain a final path adapted to the physical warnings provided by the robot, the manufacturing material and the tool.

Keywords : Path Generation, Additive Manufacturing, Directed Energy Deposition, Computer Aided Manufacturing