Robotique

Le département robotique développe un champ de recherche pluri-thématique portant sur le développement de fonctions de perception, de décision, de génération de mouvement et de communication des robots, destinées à être testées dans des environnements réels non maîtrisés. Fort de plus de 90 membres, il est doté d’une plateforme robotique très complète comprenant:

• trois salles d’expérimentation équipées de systèmes de capture de mouvement (incluant plateformes de forces, capteurs d’efforts et capteur EMG2 sans fil),

• une arène de vol pour les drones,

• deux robots humanoïdes (HRP-2, Romeo) et maintenant un troisième, « Pyrène »,
• cinq robots d’intérieur (Rackham, Jido, deux PR2 et un Pepper),

• trois robots rover d’extérieur,
un bras robotique Kuka LWR
,
• un bras anthropomorphe sept axes actionné par des muscles pneumatiques.

La plateforme robotique est supportée dans son développement et sa maintenance par plusieurs ingénieurs et techniciens membres du laboratoire.

Le département est structuré en trois équipes de recherche qui travaillent en synergie et dont les domaines d’expertise sont complémentaires.

• L’équipe « Gepetto », spécialiste du mouvement des systèmes anthropomorphes, a trois objets de recherche: le robot humanoïde, le mannequin numérique et l’Homme. Son expertise est centrée sur la planification, la génération et la commande du mouvement de ces systèmes poly-articulés instables. Elle mène une activité interdisciplinaire à l’intersection de la robotique, des neurosciences et de la biomécanique avec un intérêt particulier pour la conception de muscles artificiels.
   
• L’activité de l’équipe « Robotique, action et perception » (RAP), experte en traitement du signal, est centrée sur le lien «perception-action», avec un focus sur la vision et l’audition. Ses axes de recherche sont : la détection, la segmentation, l’identification et le suivi de personnes et d’objets; la perception et la commande en environnement dynamique et l’élaboration de capteurs intégrés. Les défis à relever sont la prise en compte de la variabilité de l’environnement et les contraintes d’embarquabilité et de calcul en temps-réel. L’équipe développe des solutions originales mettant l’accent sur la fusion probabiliste des données.
   
• L’équipe « Robotique et ses interactions » (RIS), focalise son expertise sur les interactions avec l’Homme et l’environnement. Ses activités couvrent l’architecture des systèmes, le contrôle et les interactions physiques, la planification temporelle et le raisonnement, la planification de mouvement et l’apprentissage. Les méthodes et algorithmes développés sont exploités dans trois principaux domaines: la robotique terrestre et aérienne, avec un point fort sur la coopération multi-robots et la modélisation de l’environnement, la robotique cognitive et d’interaction et le mouvement moléculaire.

Ces trois équipes entretiennent des collaborations étroites entre elles, ainsi qu’avec d’autres équipes du laboratoire rattachées à des départements scientifiques différents. Leurs travaux sont conduits dans le cadre d’un grand nombre de projets européens (ESA, FP7, H2020, EraNet, ERC, etc.), nationaux et régionaux, et des collaborations industrielles directes. Les applications concernent un large spectre de domaines: agriculture, transport, usine du futur, robotique de service, domotique et intelligence ambiante, réalité virtuelle et animation, surveillance et sécurité civile, exploration planétaire et espace, biochimie,...

Un grand nombre de logiciels développés par les chercheurs du département sont distribués en libre accès (GenoM3, GDHE, OpenPRS, Jafar, HPP, SoT, Pinocchio...).