ISAV 2013-2014
Projets tutorés
Instrumentation d'un moteur pneumatique pour l'IRM
Encadrant : Loic Cuvillon
Etudiants :
- Binôme 1 :
Objectif : Instrumenter un moteur pas à pas pneumatique Bibus sur un banc de translation avec un débitmètre et des capteurs de pression (+ un codeur incrémental) afin de caractèriser le système pour pouvoir ultérieurement le commander. Un module beckhoff servira d'interface I/O entre le PC et les capteurs.
Déroulement du projet :
- Mise en place des capteurs de débits/pression + réflexion sur l'ajout d'un codeur
- Interfaçage avec le PC via le module Baeckoff
- Analyse du comportement du système par tracé de courbes caractéristiques
- Reflexion sur l'asservissement en vitesse du système (si le temps le permet)
Matériel disponible :
- Moteur Bibus sur son banc
- Un compresseur 10 bars, débitmètre, capteur de pression
- Un PC (sous linux) connecté à un module Ethercat pour s'interfacer avec le système Baeckoff
Remarques :
- Le projet pourra débuter sur Illkirch pour la prise en main du module Baeckoff et le test et cablage des capteurs. Les tests finaux se dérouleront sur la plateforme robotique médicale du ICube située à l’IRCAD (Institut de Recherche contre les Cancers de l’Appareil Digestif dans l’enceinte des Hôpitaux Civils de Strasbourg).
- Des compétences en programmation C.
Robot Artiste
Encadrant : Philippe Zanne
Etudiants :
- Binôme 1 :
Objectif : Dessiner un croquis d'une personne à l'aide d'une caméra et d'un système Omega.3 de la société Force Dimension.
La caméra servira à prendre une ou des "photos" de la personne à "croquer". Ces images seront alors traitées afin d'en extrait une liste de contours, que le bras Omega.3 se chargera de réaliser sur une feuille.
Déroulement du projet :
- Développement d'une interface utilisateur simple (sous QT) assurant une pré-visualisation du croquis et la possibilité de le modifier de manière simple (augmentation/diminution du nombre de segments du contour,...)
- Etalonnage du bras Omega.3 (localisation du support du croquis par rapport à la base du robot)
- Planification des mouvements du bras pour la réalisation du dessin.
- Test.
Matériel disponible :
- Système Omega.3 et son contrôleur (librairie robotique de ForceDimension
- Système de vision et son PC (sous linux)
Remarques :
- Par commodité, le projet se déroulera principalement sur la plateforme robotique médicale du ICube située à l’IRCAD (Institut de Recherche contre les Cancers de l’Appareil Digestif dans l’enceinte des Hôpitaux Civils de Strasbourg).
- Des compétences en programmation C ou C++ sont nécessaires.
Reconstruction de pose par fusion de données inertielles, gyroscopiques et magnétométriques
Encadrant : J. Gangloff
Etudiants :
- Binôme 1 :
Objectif : Fusionner les données fournies par un capteur MEMs intégrant un accéléromètre 3 axes, un gyromètre 3 axes et un magnétomètre 3 axes.
Déroulement du projet :
La fusion de données sera réalisée par un système embarqué de type "Raspberry Pi". La loi de fusion de données (filtrage de Kalman) sera implémentée sous Matalb/Simulink. La fonctionnalité d'exportation de code (Simulink coder, Matlab coder) sera utilisée pour faire fonctionner le code en mode externe: les données sont visualisées sous Simulink, les paramètres des blocs peuvent être modifiés à la volée, mais le code tourne sur le système embarqué.
Remarques :
- Aucune connaissance particulière en programmation n’est requise.
- Une très bonne maîtrise des cours d'estimation et commande optimale est requise.
Traitement d'image temps-réel sur Raspberry Pi
Encadrant : J. Gangloff
Etudiants :
- Binôme 1 :
Objectif : Programmer une solution de prototypage rapide d'algorithmes de traitement d'images sur une plateforme embarquée de type "Raspberry Pi".
Déroulement du projet :
Deux approches seront testées pour réaliser un traitement d'image temps-réel sur le RPI. D'abord en interfaçant la bibliothèque de fonctions OpenCV avec le système d'acquisition d'image du RPI. Puis en interfaçant la toolbox "Image processing" de Matlab avec le RPI via la fonctionnalité de génération automatique de code Matlab Coder et Simulink Coder.
Remarques :
- Une très bonne maîtrise du langage C et de Linux est requise.
Modélisation dynamique
Encadrant : Olivier Kermorgant
Etudiants :
- Binôme 1 :
Objectif : Modélisation dynamique d'un véhicule-manipulateur sous ROS (Robot Operating System).
Déroulement du projet :
Le système (un robot sous-marin muni d'un bras à 7 degrés de liberté) est pour l'instant modélisé uniquement au niveau cinématique. Il est possible de le contrôler en position ou en vitesse. Le but du projet est d'utiliser le logiciel Gazebo pour modéliser la dynamique du système. Par la suite il devra être possible de le contrôler directement en force, ou bien en vitesse et position via des PID.
- Prise en main de l'architecture ROS et du logiciel Gazebo
- Définition des paramètres dynamiques dans le format URDF (Universal Robot Description File).
- Test d'un contrôleur en force
- Réglage des PID force-vitesse et force-position
- Test d'un contrôleur en position et en vitesse
Remarques
- Bonne connaissance du langage C++ et de Linux (Ubuntu).
- Aucune connaissance préablable de ROS n'est requise
Soutenances de stage
| Stagiaire | Structure d'accueil | Lieu | Encadrant | Titre |
| BOUILLET Loïc | Haption | France | LOUVEAU François | Dispositif à retour d'efforts 1 axe |
| CANTORI Florian | Space applications services | Belgique | GANCET Jérémi | Application of FMI-POMF in planetary rover applications |
| CATHELIN Vadim | Volvo | Suède | X | Simulation d'une cellule de production |
| DOS SANTOS Ana | Bosch | Allemagne | FLECK Christian | Design of real-time model predictive control |
| ESTERMANN Mathias | Bosch | Allemagne | SOMMACHL L. | Commande de vanne EGR de moteur diesel à injection directe turbo-compressé |
| GRACIA Paul | Imperial College | UK | BURDET Etienne | A 3-dimensional robotic interface to study redundant motor control |
| KREMER Pierre | Orthopedics bio-mechanics Lab | USA | BANKS Scott | Robotic manipulation for mechanical characterization of the knee joint |
| KUCHARCZAK Florentin | Petrobras, CENPES, UFRJ - LPS, Rio de Janeiro | Brésil | X | Détection et recalage de points dans les vidéos pour la robotique mobile : étude des descripteurs FREAK et BRISC |
| LEY Pierrick | Continental automotive | France | GARCIA Lucien | Dynamic windshield calibration using image processing |
| LYOUBI Mohamed | Alstom transports | France | PAIVA Felipe | Analyse des flux energétiques d'un système de transport |
| PHILIPP Franck | JRL, Tokyo | Japon | X | Humanoïd robot dynamics identification |
| SALIQUE Julien | Manitowoc | France | CLAEYS Xavier | Modeling and control of a crane system |
| TORRES Nicolas | ENSTA Paristech | France | STULP Freek | Automatic and on-line acquisition of task-specific and state-space models for inverse dynamics |
| VERONA Valérian | INRIA Lille | France | DURIEZ Christian | Simulation désynchronisée pour la commande de dispositifs robotisés |