Doctorant(e) en commande de robots pour la construction H/F

Sujet de thèse :
La rénovation énergétique des bâtiments est un sujet important face au réchauffement climatique. Face aux nombres importants d’immeubles à isoler par l’extérieur, une robotisation de cette activité permettrait une accélération de la rénovation.
Dans un projet financé par l’ADEME en collaboration avec les entreprises Bouygues Construction et ARaymond, nous visons cet objectif.
Dans la robotisation de l’isolation d’immeubles par l’extérieur, la solution envisagée est une solution robotique composée d’un macro-robot déplaçant un « micro »-robot, qui va mettre en place la plaque isolante pesant environ 200 kg et mesurant 2,4m de haut 1,2m de large environ.
Le travail sera réalisé par une équipe au LS2N composée d’expert(e)s encadrant(e)s, d’un chef de projet, de deux doctorant(e)s et de trois ingénieur(e)s en lien étroit avec les autres partenaires du projet.
Dans ce contexte, cette thèse se focalisera sur la commande du « micro » robot. L’objectif est de mettre en place la plaque isolante à une position absolue prédéfinie (pour éviter des dérives) en respectant un positionnement relatif par rapport aux plaques déjà positionnées, le tout en exerçant des efforts contre le mur afin de compresser l’isolant. Une commande référencée capteurs (vision, lidar, force) sera déployée.
L’objectif est de contribuer au développement de solutions robotisées permettant la mise en position de panneaux sur les façades de bâtiment, de façon autonome et avec une précision centimétrique.

La démarche proposée est la suivante :
• Choix des capteurs et du « micro » robot (dans un premier temps, un bras robotique classique).
• Élaboration d’une loi de commande référencée capteurs, avec le bras robotique
• Développement et validation expérimentale à échelle réduite (de dimensions et poids).
• Choix de trajectoire et commande pour améliorer la vitesse de pose des plaques.
• Fixation des plaques sur le mur : coordination multi-robots (macro robot et système de perçage).
• Tests de robustesse vis-à-vis des erreurs de positionnement du robot ou de déplacement, afin d’évaluer l’impact du positionnement du « micro » robot par le macro-robot. L’objectif est de rendre la loi de commande robuste aux perturbations inconnues (vent, humidité, déplacement du centre de gravité de la masse déplacée…)
• La plaque d’isolant est fragile et son transport par le robot est délicat. Il faudra alors étudier l’effet du choix du préhenseur (choix réalisé en collaboration avec d’autres chercheurs impliqués dans le projet) sur les performances de la commande.
• Définition de la commande sur le macro-micro robot développé pour le projet (échelle réelle) en simulation
• Implémentations et validations expérimentales sur le macro-micro robot développé pour le projet (échelle réelle).
• Tests avec le dispositif de perçage autonome, afin de maintenir les panneaux isolants sur les parois.

Références :
• K. Iturralde, T. Linner, T. Bock, De
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