Doctorant en Commande partagé de microrobots pour les interventions médicales endovasculaires H/F

Sujet de thèse :
Plus d'informations à l'adresse suivante: https://team.inria.fr/rainbow/phd-postdoc_microrobotics/

Les robots miniatures sans attache ont récemment montré des résultats prometteurs dans plusieurs scénarios à l'échelle microscopique, comme la délivrance ciblée de médicaments, le microassemblage et les procédures de biopsie. Cependant, la grande majorité de ces robots à petite échelle ont des capacités de manipulation très limitées, et aucun des systèmes de direction actuellement disponibles ne permet aux humains de contrôler de manière intuitive et efficace des robots miniaturisés dextères dans un environnement distant. De plus, la plupart des résultats rapportés jusqu'à présent concernent le contrôle de robots microrobotiques individuels. Ce n'est que récemment que le contrôle d'essaims de microrobots multifonctionnels est devenu possible. Permettre à un utilisateur humain de contrôler de manière indépendante et intuitive un essaim de microrobots peut en effet être bénéfique dans de nombreux scénarios.

L'objectif de ce travail de recherche est de permettre un contrôle humain intuitif et fiable de systèmes multi-robots sans attache à petite échelle via des interfaces et des techniques d'interaction innovantes basées sur la cognition, en exploitant les retours multisensoriels et le contrôle partagé alimenté par l'IA.

Les travaux aborderont quelques-uns des points suivants, en fonction de l'expertise et des intérêts du/de la chercheur-se ainsi que de l'avancement du projet :

- Contrôle partagé cognitif : développer des méthodes de contrôle partagé pour réguler le compromis entre le suivi des commandes de l'opérateur humain et les actions de contrôle autonome lors du contrôle de systèmes multi-robots à l'échelle microscopique.
- Génération de trajectoire réactive : développer des stratégies de génération et de replanification de trajectoires en ligne pour l'exécution de tâches (semi-)autonomes au moyen de problèmes d'optimisation contrainte basés sur l'IA pour les systèmes multi-robots à l'échelle microscopique.
- Pilotage autonome par asservissement visuel : développer un asservissement visuel alimenté par l'IA pour générer des actions (micro-)robotiques autonomes pour le cadre de contrôle partagé.
- Perception visuohaptique : étudier quels ensembles d'informations fournir en utilisant les retours visuels et haptiques pendant le fonctionnement du système à travers des études perceptuelles humaines.
- Rendu haptique : concevoir des techniques de rendu haptique pour communiquer avec les opérateurs, combinant des retours kinesthésiques avec des sensations tactiles/cutanées.
- Contrôle de stabilité et fiabilité : concevoir des techniques de stabilité (basées sur la passivité) pour garantir la sécurité du système microrobotique ; en fonction de la connaissance de l'environnement, les techniques de passivité dans le domaine temporel (moins de connaissances) et basées sur
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