Martin Filliung

Les avancées récentes en technologies embarquée, la miniaturisation des capteurs et la diminution de leurs coûts ont accéléré le développement de mini drones sous-marins. Malgré la perte de performance par rapport aux engins opérationnels actuels, leur faible poids et encombrement sont intéressants car permettent de les déployer à une seule personne depuis des petites embarcations sans systèmes couteux et encombrant de mise à l’eau ou de récupération, qui nécessiteraient de grands bâtiments et un équipage complet.

Le câble qui relie le ROV au bateau à la surface reste à ce jour la seule manière de communiquer un volume d’information important sous l’eau, les ondes électromagnétiques étant absorbées dès les premiers centimètres. Alors que pour les ROVs industriels de grandes tailles, de type working class, la trainée de l’ombilical est facilement contrée par la masse et la puissance moteur du système, ce n’est plus le cas dès lors que l’on considère des petits engins à bas coût. Et ceci est d’autant plus vrai, lorsque l’on s’éloigne du bateau et que l’on s’approche de la zone côtière dite zone de surf avec fort courant et houle. Or c’est la zone de destination de ces mini-robots qui peuvent évoluer dans des faibles profondeurs d’eau. Leur mission les contraints donc à être particulièrement exposés aux perturbations marines. Afin d’aider un mini-ROV à contrer les perturbations de son ombilical, le laboratoire COSMER travaille sur le concept de cordées de robots. Il s’agit d’ajouter des mini-ROV régulièrement sur l’ombilical pour qu’ils effacent de manière coordonnées les perturbations du câble sur le robot leader. Cela permet également de positionner le câble dans l’espace en tenant compte des obstacles et d’éviter qu’il ne s’emmêle dans les systèmes ou sur lui-même.

Cette thèse s’inscrit donc dans l’une des thématiques de robotique mobile du laboratoire COSMER, à savoir la prise en compte de l’influence de l’ombilical sur la manœuvre d’un ROV léger.

L’objectif est de proposer une commande qui tient compte de la dynamique spécifique de la cordée, incluant une modélisation de la dynamique des engins et de la dynamique du câble en amortissant les effets de platoonning (effet d’accordéon des trains de véhicules) et en rejetant les perturbations extérieures, telles que les courants dans la masse d’eau voir par exemple le catenary robot ).

Nous nous placerons à l’intersection de la robotique et de la théorie du contrôle. La mise en œuvre de techniques dites adaptatives, ou relevant de l’apprentissage par renforcement pourront être aussi envisagées.