L’article Ocean Engineering d’Aurélien Merci est publié

Cet article présente un simulateur de mission développé pour les planeurs sous-marins Alseamar SeaExplorer. En prenant en compte un environnement 4D variant dans le temps, il fournit une estimation des métriques les plus importantes : le niveau de batterie, la durée de la mission et la distance parcourue par le planeur. Les principaux atouts de ce simulateur sont d’abord son utilisation en amont comme outil pour aider les pilotes de planeurs à définir un plan de mission réalisable. Ensuite, grâce à son interopérabilité avec le système de gestion de mission Alseamar « GLIMPSE », il fonctionne comme un modèle interne pendant la mission. Enfin, il génère des matrices d’adjacence de graphes pondérés sur lesquelles sont basés nos algorithmes de planification de trajectoire de haut niveau pour un planeur unique ou une flotte. Ce simulateur est comparé à une mission expérimentale réelle afin de confirmer sa précision et son efficacité.

 

 

  • Aurélien Merci, Cédric Anthierens, Nadège Thirion-Moreau, Yann Le Page. A simulator of underwater glider missions for path planning. Ocean Engineering, 2023, 269, pp.113514. ⟨10.1016/j.oceaneng.2022.113514⟩. ⟨hal-03923798

L’article Ocean Engineering de Christophe Viel et Juliette Drupt est publié

Cet article présente une solution de localisation d’un ROV avec une configuration du cable par lignes brisées.

Le système utilise la géométrie du cable et deux IMUs placées sur les extrémités du cable.

 

 

  • Christophe Viel, Juliette Drupt, Claire Dune, Vincent Hugel. ROV localization based on umbilical angle measurement. Ocean Engineering, 2023, 269, pp.113570. ⟨10.1016/j.oceaneng.2022.113570⟩. ⟨hal-04116694

IEEE IROS 2022, Kyoto

Juliette DRUPT, Sabine SEILLIER et Mathier RICHIER présentent les travaux du COSMER à la conférence Internationale IEEE IROS à Tokyo. 

Juliette DRUPT présente deux articles : 

  • Juliette Drupt, Claire Dune, Andrew I. Comport, Vincent Hugel. Validity of the catenary model for moving submarine cables with negative buoyancy. 3rd workshop on RObotic MAnipulation of Deformable Objects: challenges in perception, planning and control for Soft Interaction (ROMADO-SI), Oct 2022, Kyoto, Japan. ⟨hal-03841238⟩
  • Juliette Drupt, Claire Dune, Andrew I. Comport, Sabine Sellier, Vincent Hugel. Inertial-Measurement-Based Catenary Shape Estimation of Underwater Cables for Tethered Robots. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Oct 2022, Kyoto, Japan. ⟨hal-03841236⟩

Mathieu Richier présente les travaux de thèse de Nicolas Gartner : 

  • Nicolas Gartner, Mathieu Richier, Claire Dune, Vincent Hugel. Hydrodynamic Parameters Estimation Using Varying Forces and Numerical Integration Fitting Method. IEEE Robotics and Automation Letters, 2022, 7 (4), pp.11713-11719. ⟨10.1109/LRA.2022.3205126⟩⟨hal-03875312⟩

2-06-2022 – séminaire Alexis Claude et Ugo Bourgon

Vous êtes cordialement invités à l’exposé de la conférence blanche de Alexis CLAUDE: « Stratégies de fabrication multiaxes d’orthèses médicales personnalisées obtenues par fabrication additive multi-matériaux »,

et de Ugo BOURGON : »Fabrication d’un motif de Schwarz-P par procédé WAAM »,

le jeudi 2 juin 
de 13h30 à 14h 
en M141 

En préparation de la conférence « Manuf’21.*

5-05-2022 : Séminaire de Cristiam LASSO

Vous êtes cordialement invités à l’exposé de la conférence de Cristiam LASSO (en thèse avec l’entreprise Expleo),

le jeudi 5 mai 
de 13h30 à 14h 
en M141 

En préparation de la conférence  » INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE*
 ON MECHANICS, DESIGN ENGINEERING AND ADVANCED MANUFACTURING
 JCM 2022 « , 1-3 juin 2022, Italy
 https://www.associazioneadm.it/jcm2022/

Abstract

An helicopter is a complex engineering machine which involves several subsystems (structure, propulsion unit, control system, among others). Their diversity and their operating parameters are an obstacle to improving and optimizing the overall aircraft design. Recent studies are focused on improving aerodynamics, propeller design, rotor performance, or structure. Focusing on the last one, the limitations that exist with current manufacturing processes highlight the difficulty of lightening it. Thus, additive manufacturing appears (AM) as a new candidate to be explored. In fact, by studying one of AM potentials, this article highlights a 25,7%  in structure weight loss. Therefore, the aim of this paper is to present how AM could be applied to increase helicopter structure performance. Firstly, a summary of the current helicopter architectures in the market will be carried out, the goal is to identify and classify the principal and necessary components shared between them. Then, the selected AM potentials that could be applied to the airframe are presented. Next, the implementation of part consolidation in the structural design for lightweighting. Finally, based on the above collected information, a
 simplified modelling approach for AM will be proposed to implement in a first optimization study.

6-9 avril 2022 – SUBMEETING à Saint Raphaël

Cette année, les journées expérimentales du GT robotique sous marine se sont déroulées cette année pour la première fois dans le Var, à Saint Raphaël, au club Europlongée de Boulouris.

Ces journées étaient organisées par le COSMER, l’IFREMER, l’ENSTA Brest, l’EPITA Paris et le CNRS LIRMM et soutenues par l’Université de Toulon, le GRD robotique et la mairie de Saint Raphaël.

Elles avaient pour objectif de rassemblers les chercheurs et les industriels en robotique sous marine pour un moment d’échanges scientifique et d’expérimentation en mer et un moment de partage avec le public, via des démonstrations et une soirée ouverte au public dans la salle de l’Esterel Arena.

https://submeeting2022.univ-tln.fr/

 

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13-12-2021 Ornella TORTORICI

Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que
Madame Ornella TORTORICI
doctorante aux laboratoires COSMER & IM2NP rattachés à l’École Doctorale 548 « Mer & Sciences »
Sous la direction de M. Vincent HUGEL, Professeur des Universités, Université de Toulon (France)
&

M. Hervé BARTHELEMY, Professeur des Universités, Université de Toulon (France), Codirecteur de thèse

encadré par M. Cédric ANTHIERENS, Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon (France)

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

Discipline : « Automatique, Signal, Productique, Robotique »

sur le thème

Conception et contrôle automatique d’un ombilical instrumenté pour robots sous-marins
 

Lundi 13 décembre 2021 à 13h30

à l’Université de Toulon – Campus La Garde – Amphi du Bâtiment M

devant un jury composé de

 

  • M. Benoit CLEMENT, Professeur des Universités, ENSTA Bretagne, rapporteur
  • M. Vincent CREUZE, Maitre de Conférences-HDR, Université de Montpellier, rapporteur
  • M. Gérard POISSON, Professeur des Universités, IUT de BOURGES, examinateur
  • M. Cédric ANTHIERENS, Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon, co-encadrant de thèse
  • M. Hervé BARTHELEMY, Professeur des Universités, Université de Toulon, codirecteur de thèse
  • M. Vincent HUGEL, Professeur des Universités, Université de Toulon, directeur de thèse
  • Mme Elisabeth MURISASCO, Professeur des Universités, Université de Toulon, invitée

Résumé

Les robots sous-marins téléopérés (ROV) sont reliés par un ombilical pour communiquer avec leur station de contrôle en surface. Cet ombilical présente un avantage de sécurité en tant que lien physique du robot mais impacte aussi le système en transmettant des efforts et perturbations au ROV, en augmentant le risque d’accroches et en limitant son champ de travail. Cette thèse porte sur la gestion active des ombilicaux reliés aux ROV de petite taille en vue de limiter leur impact sur le système.

Les efforts transmis par le câble au ROV sont étudiés en fonction de différents paramètres grâce au modèle de la chaînette puis grâce à la construction d’un modèle par solides finis sous Matlab Simulink. Une méthode simple d’estimation des coefficients de raideur en torsion et de raideur en flexion du câble est proposée pour paramétrer ces modèles.

Une solution de contrôle de la distribution de câble par un enrouleur basé sur son instrumentation avec un système de compliance passive et un capteur de courbure est alors proposée. Cette solution est évaluée grâce à des simulations du système complet sous Vortex et à des essais en bassin du ROV avec son câble instrumenté et contrôlé par l’enrouleur. Les expériences ont montré la faisabilité du contrôle automatique du câble à une longueur raisonnable adaptée aux déplacements du ROV grâce à son instrumentation.

Mot clés : Robotique sous-marine, Conception mécatronique, Gestion active d’ombilical instrumenté

Abstract

Design and control of actuated tether for underwater robots

Remotely operated vehicles in underwater (ROV) are connected by an umbilical to communicate with their control unit on the surface. This umbilical has a safety advantage as a physical link to the robot but also impacts the system by transmitting forces and disturbances to the ROV, thus increasing the risk of snags and limiting its working range. This thesis focuses on the active management of umbilicals connected to small ROVs in order to limit their impact on the system.

The forces transmitted by the cable to the ROV are studied as a function of different parameters using the catenary model and the construction of a finite solids model under Matlab Simulink. A simple method to estimate the torsional stiffness and bending stiffness coefficients of the cable is proposed in order to parameterize these models.

A solution to control the cable distribution by a winch using its instrumentation which is composed of a passive compliance system and a bending sensor is then proposed. This solution is evaluated through simulations of the complete system under Vortex and tank tests of the ROV with its instrumented cable controlled by the reel. The experiments showed the feasibility of the automatic control of the cable at a length adapted to the movements of the ROV thanks to its instrumentation.

Keywords: Underwater robotics, Mechatronic design, Active management of instrumented tether

 

18 11 2021 : Séminaire Ezio Malis, Patrick Rives Philippe Martinet

Le jeudi 18 novembre à 13h30, Patrick RIVES, Ezio MALIS et Philippe MARTINET donneront un séminaire sur leurs travaux au batiment M, (salle a Préciser)

 

 

Titre : Advanced Scene Understanding for Autonomous Systems

Patrick Rives, Emeritus Research Director

UCA Université de Côte d’Azur, INRIA Sophia Antipolis Méditerranée

Résumé : Dans cette présentation, il sera question principalement de structurer des représentations de l’environnement afin de les rendre exploitables à différents niveaux dans des tâches de navigation autonome. Ces représentations dites hybrides intègrent des informations géométriques, photométriques et sémantiques. Elles se veulent génériques et constituent une interface avec les capteurs physiques qui, eux, peuvent être choisis en fonction d’une application particulière. Les résultats obtenus dans le cas de navigation de véhicules autonomes en environnement urbain serviront de fil conducteur à la présentation. Ces travaux couvrent une période d’une dizaine d’années et ont donné lieu à plusieurs thèses et deux projets ANR CityVIP et PlaTINUM.

 

 

Titre : 

Ezio Malis, Research Director

UCA Université de Côte d’Azur, INRIA Sophia Antipolis Méditerranée

Résumé : 

Estimation de la forme d’une chaînette à partir d’IMU , tests dans l’air

Juliette Drupt teste les premières estimation des paramètres d’un cable pesant dans les installation du laboratoire IAPS de l’université de Toulon.

Cette première étape dans l’air doit permettre de valider les algorithmes implémentés et comparer les résultats avec un suivi de marqueurs qualysis comme vérité terrain.

 

Nous avons comparé les résultat d’estimation de la flèche du cable avec l’angle entre le plan sagittal du robot et le plan du cable obtenus par 5 différents algorithmes : 

  • estimation par vision à partir de l’hypothèse que le point le plus bas vu dans l’image est le point le plus bas du cable – initial guess en rouge.
  • estimation par vision avec descente de gradient – vision-based optim en vert.
  • estimation de la forme du cable avec l’imu 1 seule – imu-based-1 en violet
  • estimation de la forme du cable avec l’imu 2 seule – imu-based-2 en magenta
  • estimation de la forme du cable à partir des deux imus – imu-based en cyan

Les premiers résultats montre une instabilité de la méthode par optimisation numérique du à des minima locaux. Les résultats obtenus avec l’approximation par le point le plus bas est plus stable mais moins précise que les estimations par imu. Les estimation par imu sont supperposé pour ce qui est de l’estimation de la flèche et comparables pour ce qui est de l’estimation de alpha. Il semble donc qu’une estimation avec une seule IMU soit suffisante pour obtenir une bonne estimation de la forme du cable dans une situation quasi-statique. Ces premiers résultats prometteurs dans l’air ont maintenant a être confirmés dans l’eau.