Postdoc Analyse optique et la navigation des microrobots magnétiques en environnement labyrinthique par

Missions :
Ce programme de recherche vise à développer une plateforme expérimentale dédiée à l’analyse et à l’optimisation de trajectoires de microrobots magnétiques dans des environnements complexes à partir de données d’imagerie optique. Les microrobots magnétiques sont des agrégats de nanoparticules magnétiques qui s’auto-assemblent dans des bâtonnets en présence d’un champ magnétique appliqué. Ces microrobots sont capables à ce déplacer dans milieu liquide suite à l’application d’un champ magnétique tournant d’une fréquence, de l’amplitude et de la polarisation ajustées précisément en fonction de la trajectoire à réaliser par le microrobot.
L’objectif du présent projet est de mettre en place un système capable de détecter, suivre et analyser en temps réel le déplacement des microrobots évoluant dans des structures contraintes de type labyrinthique. Les trajectoires des microrobots seront donc programmées à partir des relations connues entre le déplacement des microrobots et les paramètres de contrôle (fréquence, amplitude, polarisation, …). Par la suite les flux d’images acquis seront traités à l’aide de techniques avancées de vision par ordinateur reposant sur des réseaux de neurones convolutifs (CNN). Les données de trajectoire obtenues seront ensuite intégrées dans un module de planification algorithmique basé sur des méthodes de recherche de chemin telles que l’algorithme A*. L’intégration de ces approches conduira le candidat au développement d’un système de correction dynamique capable d’ajuster la trajectoire des microrobots en temps réel à partir de l’analyse continue des données visuelles.

Activités :
• Mettre en place un système expérimental composé d’un circuit électromagnétique et le réseau de canaux microfluidiques avec une génération in situ des microrobots magnétiques
• Développer un programme (davantage C++) permettant de générer des séquences de signaux électriques qui alimentent le circuit électromagnétique et génèrent une bonne configuration du champ magnétique pouvant faire déplacer les microrobots suivant une trajectoire consigne dans un réseau microfluidique labyrinthique.
• Développer des outils d’analyse d’images pour détecter et suivre des microrobots en mouvement.
• Concevoir des algorithmes (ex. A*) pour optimiser la navigation dans des labyrinthes tout en respectant le temps de latence maximale de 1s.
• Mettre en place un traitement en temps réel avec apprentissage automatique pour corriger les trajectoires.
Contexte de travail :
Les activités d'INPHYNI s'articulent autour de trois axes principaux : Ondes et physique quantique ; Photonique ; et Physique non linéaire, fluides complexes et biophysique. Les projets développés autour de ces thèmes couvrent les aspects théoriques, fondamentaux et expérimentaux ainsi que les applications. Ces projets bénéficient notamment de l'appui de plateformes technologiques et de services mutualisés administratifs et techniqu
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