Avantages tarifaires

La conférence JNRR'03 bénéficie d'avantages tarifaires auprès d'AIR-FRANCE et la SNCF.

 Programme de la conférence

Mardi 7 Octobre
Village de Murol
Après-midi Visite touristique (Sous réserve)
Autocar
Clermont-Fd -> Murol

21h - 22h15
Aéroport d'Aulnat
21h00
Gare SNCF Clermont-Ferrand
21h15
Murol
22h15
18h00 - 22h30 Accueil des participants
Bureau d'accueil Azureva
 
Mercredi 8 Octobre
Village de Murol
09h00 - 9h45 Accueil des participants
09h45 - 10h00 Ouverture des journées
P. Bidaud, P. Martinet
Exposés scientifiques
10h00 - 11h30
Architectures matérielle et logicielle des systèmes robotiques
(C. Laurgeau, P. Rives)

  • 1.1) RT MAPS, un atelier logiciel pour l'acquisition de données, le rejeu et le prototypage de systèmes robotiques mobiles complexes
    B. Steux, C. Laurgeau (Centre de Robotique - Ecole des Mines, Paris)

  • 1.2) SynDEx : un logiciel de CAO niveau système pour l'aide à l'implantation d'applications distribuées temps réel embarquées
    Y. Sorel (INRIA, Rocquencourt)

  • 1.3) Architectures Logicielles pour la Robotique Autonome
    F. Ingrand (LAAS-CNRS, Toulouse)
12h00 - 14h00 Repas
Exposés scientifiques
14h00 - 15h00
Réalité Virtuelle et Interfaces I
(A. Crosnier, B. Arnaldi)

  • 2.1) Dynamic simulation and 3D interaction
    C. Mendoza, C. Laugier, O. Galizzi et F. Faure (GRAVIR-CNRS/INRIA/INPG, Grenoble)

  • 2.2) Effets de la latence en Réalité Virtuelle et téléopération
    J.L. Vercher (UMR 6152 Université de la Méditerranée, Marseille)

15h00 - 15h30 Pause café
Exposés scientifiques
15h30 - 16h30
Réalité Virtuelle et Interfaces II
(A. Crosnier, B. Arnaldi)

  • 2.3) Interfaces haptiques et pseudo-haptiques
    A. Lécuyer (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes), C. Andriot (CEA), A. Crosnier (LIRMM-CNRS/UM2, Montpellier)

  • 2.4) Environnement logiciel et applications en réalité virtuelle
    B. Arnaldi (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)
19h30 Repas de gala
 
Jeudi 9 Octobre
Village de Murol
Exposés scientifiques
09h00 - 10h30
Systèmes Robotiques Avancés I
(P. Bidaud, F. Pierrot)

  • 3.1) Architectures mécaniques complexes pour la manipulation et la locomotion

    • 3.1.1) La conception d'une machine-outil robot parallèle à trois degrés de liberté : l'Orthoglide
      D. Chablat, P. Wenger, F. Majou (IRCCyN-CNRS/ECL/UN/UMN, Nantes)

    • 3.1.2) Optimisation et contrôle de la configuration d'un rover articulé
      F. Ben Amar, C. Grand, F. Plumet, P. Bidaud (LRP-CNRS/Paris VI, Paris)

  • 3.2) Biomécanique du mouvement

    • 3.2.1) Biologistes et Roboticiens sur une même route. Jusqu'où s'étend l'intérêt de ce mutualisme?
      J.P. Gasc (Muséum d'Histoire Naturelle, Paris)

10h30 - 11h00 Pause café
Exposés scientifiques
11h00 - 12h30
Systèmes Robotiques Avancés II
(P. Bidaud, F. Pierrot)

  • 3.2) Biomécanique du mouvement

    • 3.2.2) Afférences sensori-motrices et stabilité posturale
      P. Thoumié (Service de Rééducation Neuro-Orthopédique de l'Hopital Rothschild, Paris)

    • 3.2.3) Applications des outils de l'automatique au problème de la restauration du mouvement de membres paralysés sous stimulation électrique fonctionnelle
      D. Guiraud (INRIA, Sophia Antipolis), H. El Makssoud, P. Poignet, P. Fraisse, E. Dombre (LIRMM-CNRS/UM2, Montpellier)

  • 3.3) Micro-robotique et micromanipulation

    • 3.3.1) Microsystèmes pour la robotique et micromanipulation
      L. Buchaillot (IIEMN-CNRS/USTL, Lille), S. Regnier (LRP-CNRS/Paris VI, Paris)
12h30 - 14h30 Repas
Exposés scientifiques
14h30 - 15h00
Systèmes Robotiques Avancés III
(P. Bidaud, F. Pierrot)

  • 3.3) Micro-robotique et micromanipulation

    • 3.3.2) Micro et nano précision
      J. David, S. Leleu (L2MA/ENSAM, Lille), S. Duhem, L. Lahousse, G.P. Vailleau (BMN/LNE, Paris)
Exposés scientifiques
15h00 - 16h00
Perception et Mouvement I
(F. Chaumette, M. Richetin)

  • 4.1) Analyse-synthèse du mouvement humain
    F.Multon (Laboratoire de Physiologie et Biomécanique de l'Exercice Musculaire, Université Rennes II), A.Crétual (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

  • 4.2) Modélisation et localisation simultanée en robotique mobile
    R. Chatila (LAAS-CNRS, Toulouse)

16h00 - 16h30 Pause café
Exposés scientifiques
16h30 - 17h30
Perception et Mouvement II
(F. Chaumette, M. Richetin)

  • 4.3) Avancées récentes en asservissement visuel
    F.Chaumette (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

  • 4.4) Restitution et modélisation des paysages pour la production cartographique à partir d'imagerie aéroportée
    H. Le Men, M. Pierrot Deseilligny (IGN)
Exposés scientifiques
17h30 - 18h00
Projets robotiques de la DGA
(O. Lecointe)

20h30 Repas auvergnat
 
Vendredi 10 Octobre
Campus des Cézeaux, IFMA/UBP, Clermont-Ferrand
Autocar
Murol -> IFMA

08h15 - 09h15
Murol
08h15
IFMA
09h15
Exposés scientifiques
09h15 - 10h15
Apprentissage I
(R. Chatila, M. Milgram)

  • 5.1) Quelques jalons historiques et quelques réflexions sur l'apprentissage
    M. Milgram (LISIF, Paris VI)

  • 5.2) L'approche animat et la robotique évolutionniste
    S. Doncieux, J.A. Meyer (LIP6-CNRS/Paris VI, Paris VI)

10h15 - 10h45 Pause café
Exposés scientifiques
10h45 - 11h45
Apprentissage II
(R. Chatila, M. Milgram)

  • 5.3) Apprentissage artificiel, une introduction
    A. Cornejuols (IIE/LRI-CNRS/Paris XI, Paris), L. Miclet (ENSSAT/IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

  • 5.4) Comportement et cognition : ce que nous apprend un mini-cerveau
    M. Giurfa (Centre de recherche sur la Cognition Animale - CNRS-Université Paul Sabatier Toulouse III)
11h45 - 13h00 Repas
Resto'Cézeaux
Démonstrateurs et posters
13h00 - 18h00

Pause café
15h00 - 15h30
Démonstrateurs I
(E. Dombre, P. Martinet)

  • 6.1) Exposition : Posters (organisée par l'AJCR)
    (X. Clady, G. Blanc)
    Accueil IFMA

  • 6.2) Démonstrateurs intérieurs
    (P. Martinet, G. Gogu)
    Centre de Transfert Technologique IFMA

  • 6.2) Démonstrateurs extérieurs
    (F. Marmoiton)
    Campus des Cézeaux, Université Blaise Pascal

Autocar
retour

18h00 - 18h30
IFMA
18h
Gare SNCF
18h15
Aéroport d'Aulnat
18h30
 

 
 Quelques documents généraux

Vous pouvez trouver ci-dessous quelques documents généraux ayant trait aux JNRR'03 :

 Résumés des interventions

Vous trouverez ci-dessous les résumés des interventions. Chaque fois que l'article est disponible au format PDF, un lien direct est disponible à côté de son titre.

1.1) RT MAPS, un atelier logiciel pour l'acquisition de données, le rejeu et le prototypage de systèmes robotiques mobiles complexes

B. Steux, C. Laurgeau (Centre de Robotique - Ecole des Mines, Paris)

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Icone Video IV2002_Controle_lateral.mpg Icone Video RTEnsmp.avi

RT MAPS est un environnement logiciel pour le prototypage des systèmes robotiques avancés multicapteurs et multiactionneurs. Plusieurs concepts clés sont implémentés , en particulier l'Enrégistreur Numérique Universel (ENU) destiné à créer des Bases de Données Datées et Synchonisées (BDDS) à partir de capteurs à haut débit (vidéo, audio, télémétrie, bus numérique ...), le Visualiseur Numérique Universel (VNU) dual de l'ENU et l'atelier logiciel RT MAPS proprement dit qui permet par un langage graphique de haut niveau de prototyper rapidement des applications complexes en vision, traitement de signal, fusion multisensorielle et contrôle commande. RT MAPS est un logiciel ouvert, modulaire, "glue" capable d'exploiter les potentialités des autres outils Matlab ou Scilab en traitement de signal ou contrôle, ADAS RP pour les SIG (Systèmes d'Information Géographiques), le simulaeur RACER pour la création d'environnement robotiques virtuels communiquants .....
 
1.2) SynDEx : un logiciel de CAO niveau système pour l'aide à l'implantation d'applications distribuées temps réel embarquées

Y. Sorel (INRIA, Rocquencourt)

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SynDEx est un logiciel de CAO niveau système pour le prototypage rapide et l'optimisation d'applications distribuées temps-réel embarquées complexes utilisant des algorithmes de contrôle-commande, de traitement du signal et des images. Il permet, à l'aide d'une interface graphique de saisir les graphes représentant les algorithmes applicatifs et les calculateurs multi-composants (réseau de processeurs et ce circuits intégrés spécialisés), de lancer des heuristiques d'optimisation pour la distribution et l'ordonnancement des algorithmes sur les calculateurs conduisant à visualiser une simulation temporelle de l'exécution, et enfin de générer automatiquement des exécutifs distribués temps-réel sans interbloquage et à faible surcoût.
 
1.3) Architectures Logicielles pour la Robotique Autonome

F. Ingrand (LAAS-CNRS, Toulouse)

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La mise en place de l'ensemble des logiciels nécessaires au déploiement de robots autonomes, c'est-à-dire l'architecture de ces systèmes, reste un problème largement discuté. D'un côté, les architectures "subsumption" ne semblent être que peu utilisées dans les domaines nécessitant un grand nombre de fonctionnalités. En effet, les interactions entre ces fonctionnalités et la planification de leurs activités nécessitent des mécanismes de délibération logique et temporelle.

De fait les architectures en couches restent largement utilisées, même si l'on voit ici ou là des variations voir le jour. Ainsi, de nouvelles approches remettent le "modèle" (unique ou distribué) au coeur de l'architecture, et présentent l'avantage d'assurer une cohérence forte entre les différents composants.

Nous présenterons un rapide panorama de ces architectures, ainsi que leurs avantages et inconvénients respectifs. Au delà de ces architectures, il semble aussi nécessaire de discuter les outils de communication, et de développement disponibles, ainsi que les acquis des différentes approches sur les différentes plateformes utilisées.

 
Dynamic simulation and 3D interaction

C. Mendoza, C. Laugier, O. Galizzi et F. Faure (GRAVIR- CNRS/INRIA/INPG, Grenoble)

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La simulation dynamique et les mécanismes associés d'interaction 3D avec le monde virtuel sont au coeur de nombreuses problématiques de recherche en réalité virtuelle et en robotique. Les progrès récents en matière de puissance informatique et d'algorithmique permettent maintenant d'envisager sérieusement des applications encore hors de portée il y a seulement quelques années, comme c'est par exemple le cas dans le domaine médical. La principale difficulté provient du fait qu'il faut maîtriser à la fois des phénomènes physiques complexes qui combinent des mouvements, des déformations, des forces, et des interactions de contact variées (collisions, ruptures, découpes...), et des problèmes numériques dus à la taille des données traitées et à la nature des équations différentielles à résoudre (i.e. celles de la dynamique). De plus, certaines applications comme la simulation chirurgicale ou les jeux vidéos imposent des contraintes fortes de temps réel ou interactif.

L'objectif de cet article est de présenter quelques uns de ces problèmes et des solutions originales qui ont été récemment proposées pour les résoudre. En premier lieu, nous aborderons le problème du compromis « précision / temps de calcul » dans la simulation dynamique de nombreux corps solides en interaction. La solution présentée repose sur une approche itérative de la résolution des équations dynamiques associées aux contacts. Cette solution utilise une méthode de gradient conjugué modifiée, un mécanisme d'itération piloté par un seuil de précision ou un nombre maximal d'itérations, et un procédé évitant l'accumulation d'erreurs par correction des positions, des vitesses, et des accélérations à chaque pas de temps. Ce principe de simulation « tolérant à l'erreur » permet d'animer à une fréquence interactive, des centaines de corps articulés et/ou en collision (e.g. avalanche de rochers).

Dans un deuxième temps, nous aborderons le problèmes de la simulation interactive de corps déformables complexes, en mettant l'accent sur deux formes d'interaction 3D entre l'opérateur humain et l'environnement virtuel : la découpe interactive de tissus mous et l'interaction haptique. Nous passerons d'abords en revue les grandes classes de modèles utilisés dans la simulation de tissus biologiques, en commentant des résultats pratiques pour illustrer nos propos. Nous présenterons ensuite les modèles et les algorithmes que nous avons mis en oeuvre pour implémenter des fonctions de découpe 3D interactive avec retour haptique. Ces fonctions reposent sur une méthode qui permet : (1) de réaliser des découpes interactives avec un scalpel virtuel en préservant le réalisme physique par application combinée de critères physiques (i.e. interactions physiques entre le scalpel virtuel et le tissu virtuel) et de critères géométriques (trajectoire de découpe), et (2) de restituer à l'opérateur une sensation haptique en évitant les instabilités dues à la nature différente (et surtout aux fréquences différentes mise en jeu) des processus de simulation et d'interaction haptique. L'exposé sera illustré par des exemples dans le domaine de la simulation chirurgicale interactive.

 
2.2) Effets de la latence en Réalité Virtuelle et téléopération

J.L. Vercher (UMR 6152 Université de la Méditerranée, Marseille)

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Icone Video delai1.avi Icone Video SNCF.avi
Réalité virtuelle et télé-opération sont des domaines distincts, mais partagent un certain nombre de techniques (mesure du mouvement, transmission et traitement de données, visualisation) et ont en commun d'être confrontés à un problème lié au temps : le délai (ou latence). L'objectif principal de la plupart des applications de réalité virtuelle est de créer un environnement immersif, réaliste tant d'un point de vue de l'aspect que du comportement et de l'interaction. Pour que l'application atteigne cet objectif, les actions de l'opérateur (ou du sujet immergé) doivent avoir un effet sur l'environnement virtuel, et réciproquement, cet environnement doit permettre d'agir sur le comportement du sujet. Cependant, ces impératifs sont quelquefois difficiles à atteindre, en particulier à cause d'un délai élevé entre l'action du sujet et sa perception des conséquences induites. Le cas extrême est celui du contrôle d'un robot d'exploration planétaire, le décalage temporel pouvant atteindre plusieurs dizaines de minutes ; le contrôle continu n'est alors plus possible. On est dans un autre monde en Réalité Virtuelle (RV) : ce décalage est infiniment plus court (une fraction de seconde), mais les conséquences n'en sont pas pour autant négligeables, et en sont plus difficiles à cerner. La latence globale (« end-to-end latency » ou lag) est sans doute le facteur limitant le plus la qualité du système de RV. D'autres problèmes d'origine technologique, comme l'imprécision des capteurs de mouvement, ou la définition graphique, ne semblent pas avoir autant d'impact sur la qualité de l'expérience virtuelle. Le problème posé par le décalage temporel doit être bien compris et quantifié pour pouvoir être traité. Dans cet exposé, nous définirons le problème, nous verrons comment en identifier la dimension, avant d'aborder les mesures prises ou à prendre afin d'en limiter l'impact sur l'expérience virtuelle.
 
2.3) Interfaces haptiques et pseudo-haptiques

A. Lécuyer (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes), C. Andriot (CEA), A. Crosnier (LIRMM-CNRS/UM2, Montpellier)

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Icone Video Dassault.avi Icone Video EADS.mpg
Cet exposé présente des résultats de recherche récents dans le domaine des interfaces haptiques (retour d'effort et tactile) pour la réalité virtuelle. Nous avons développé plusieurs interfaces haptiques 6D qui permettent de réaliser une interaction physique entre le monde virtuel et l'opérateur, ainsi que des fonctions d'assistance de type guide virtuel. Dans cette présentation nous allons décrire les différentes interfaces haptiques que nous avons réalisées, du point de vue de la mécanique, de la commande et du logiciel ainsi que les premiers résultats obtenus sur des cas issus de l'industrie : Renault, PSA, Dassault Aviation, EADS CCR, Alstom Transport. Une autre manière de restituer des sensations haptiques à l'utilisateur d'un système de réalité virtuelle peut consister à jouer sur des illusions sensorielles. Certaines « illusions haptiques » peuvent être provoquées par des stimuli visuels. En jouant sur le couplage entre le retour visuel de la scène virtuelle et l'information haptique passive provoquée par une action de l'utilisateur sur une interface d'entrée, nous pouvons simuler des sensations haptiques telles que : le frottement, la viscosité ou la raideur d'objets virtuels. C'est cette possibilité, proche de l'illusion sensorielle, que nous avons appelée « retour pseudo-haptique ».
 
2.4) Environnement logiciel et applications en réalité virtuelle

B. Arnaldi (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

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Cette présentation abordera, dans un premier temps, les problèmes et solutions concernant le développement logiciel d'applications en réalité virtuelle. A titre d'exemple, la plate-forme logicielle OpenMASK sera détaillée dans ses grandes lignes en établissant les principes fondamentaux concernant, d'une part, le traitement de l'interaction et, d'autre part, celui du travail coopératif. Dans un deuxième temps, nous aborderons les principaux résultat de la plate-forme RNTL PERF-RV dont les objectifs essentiels concernent, d'une part, la mutualisation d'un ensemble de configurations matérielles pour la réalité virtuelle (Reality Center, Workbench, systèmes d'interaction haptiques, ...), et d'autre part la factorisation multidisciplinaire de l'étude de problèmes génériques en réalité virtuelle dans des secteurs applicatifs différents et complémentaires (automobile, défense, recherche pétrolière).
 
3.1.1) La conception d'une machine-outil robot parallèle à trois degrés de liberté : l'Orthoglide

D. Chablat, P. Wenger, F. Majou (IRCCyN-CNRS/ECL/UN/UMN, Nantes)

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Icone Video chcuter_plus.avi Icone Video irccyn_orthoglide.avi Icone Video orthoglide_project_khalil.mov
Cette article présente l'historique de la conception de l'Orthoglide, une machine outil à architecture parallèle à trois degrés de liberté. Conçu à partir d'un cahier des chargés dédié à l'usinage grande vitesse, cette architecture possède des propriétés cinétostatiques homogènes dans son espace de travail grâce à l'existence d'une configuration isotrope. Ces propriétés ont été obtenues en utilisant plusieurs méthodes d'optimisation dont les critères et les contraintes seront présentés. Ces résultats seront illustrés par le prototype de l'Orthoglide construit à l'IRCCyN et par des travaux réalisés dans le cadre du projet CNRS Robea Max.
 
3.1.2) Optimisation et contrôle de la configuration d'un rover articulé

F. Ben Amar, C. Grand, F. Plumet, P. Bidaud (LRP-CNRS/Paris VI, Paris)

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Cet article concerne les systèmes de locomotion ayant des capacités en terme de vitesse d'évolution sur des terrains naturels et de franchissement de difficultés géométriques de sol. Ces systèmes dits hybrides ou encore multimodes sont basés sur l'utilisation d'organes de roulement (roue ou chenille) et de mobilités internes pouvant servir à la suspension ou au déplacement par ambulation. Dans cet article, nous présenterons une méthode d'optimisation de la configuration d'un système articulé à roues lors d'évolution sur des surfaces naturelles irrégulières. Cette optimisation est basée sur un critère de distribution des charges qui exprime à la fois la stabilité et la traction globale de l'engin. Nous présenterons également une loi de commande de la configuration du rover lors d'évolution sur des surfaces tridimensionnel. Cette commande est basé sur le modèle cinématique inverse et sur une estimation en ligne des paramètres géométriques du contact. Nous présenterons des résultats de simulation et expérimentaux effectués sur la plateforme hybride roue-patte Hylos. Nous parlerons également du mode de déplacement par péristaltisme, ses avantages et son utilisation sur le robot Lama. Cette analyse est basée sur un modèle d'interaction entre une roue et un sol granulaire et non-cohésif dont on présentera quelques éléments.
 
3.2.1) Biologistes et Roboticiens sur une même route. Jusqu'où s'étend l'intérêt de ce mutualisme?

J.P. Gasc (Muséum d'Histoire Naturelle, Paris)

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Icone ImageIcone PDF Iule2.jpg Icone ImageIcone PDF membre_transversal.jpg Icone ImageIcone PDF orga_sensormot.jpg

Icone Video 10pas5000-09.avi Icone Video CR_DV_ralenti.WMV Icone Video CR_lat_ralenti.WMV

Icone Video Gr3.avi Icone Video kera2.AVI

Icone Video KERATOCYTES_LIBRES_1.MOV Icone Video KERATOCYTES_LIBRES_2.MOV

Icone Video microcebe.avi Icone Video roussettesol.avi Icone Video sourisnormale.avi Icone Video tenrec1.avi

Copier ou imiter la nature a entretenu pour un temps l'illusion qu'on pouvait gagner du temps pour aboutir à des innovations. La tendance actuelle est de placer côte à côte les biologistes et les ingénieurs pour comprendrte ensemble les principes de fonctionnement de systèmes naturels, avec un rapprochement des concepts et des instruments. Chacun ensuite tirera profit dans son propre domaine de ces connaissances fondamentales, pour les développer selon des problématiques tout à fait différentes.
 
3.2.2) Afférences sensori-motrices et stabilité posturale

P. Thoumié (Service de Rééducation Neuro-Orthopédique de l'Hopital Rothschild, Paris)

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Le contrôle de la posture et de l'équilibre est une fonction complexe régulée de façon automatique par le système nerveux et qui est mise à contribution à tout moment de façon coordonnée avec l'activité motrice volontaire. Ce contrôle s'organise sous la forme d'une commande motrice en fonction de paramètres variés que sont la tâche à accomplir, la stabilité du support et les capacités fonctionnelles du sujet. Les afférences périphériques codant pour les référentiels internes (égocentrés) ou externes (géo ou allocentrés) contribuent à la régulation de cette fonction; elles se caractérisent par une sensibilité et des délais d'activation propres. Il est possible à partir de modèles expérimentaux variés que nous rappèlerons ici (équilibre statique ou dynamique, initiation de la marche, rattrapage de l'équilibre) d'approcher les mécanismes qui président à l'élaboration et l'adaptation des activités posturales.
 
3.2.3) Applications des outils de l'automatique au problème de la restauration du mouvement de membres paralysés sous stimulation électrique fonctionnelle

D. Guiraud (INRIA, Sophia Antipolis), H. El Makssoud, P. Poignet, P. Fraisse, E. Dombre (LIRMM-CNRS/UM2, Montpellier)

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Les techniques de stimulation électrique fonctionnelle (FES) peuvent efficacement restaurer certaines fonctions motrices comme la station debout et la déambulation chez le paraplégique, ou la préhension chez le tétraplégique. La synthèse automatique des séquences de stimulation et a fortiori le contrôle en boucle fermée restent des sujets mal formulés ou non résolus. L'une des approches possibles que nous présenterons dans cet exposé est l'utilisation de certains outils de l'automatique utilisés en robotique. Cela nécessite au préalable de définir un modèle biomécanique complet du membre étudié. De nombreux travaux donnent des éléments de ce modèle mais l'agrégation des différentes parties restent délicates. L'exposé s'attachera à montrer dans quelle mesure les approches en robotique et en FES ont des points communs mais aussi des différences notables (modélisation de l'actionneur : le muscle, protocoles d'identification), et quels sont les objectifs à court terme et les grands défis à relever.
 
3.3.1) Microsystèmes pour la robotique et micromanipulation

L. Buchaillot (IEMN-CNRS/USTL, Lille), S. Regnier (LRP-CNRS/Paris VI, Paris)

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Icone Video EBEFORS.AVI Icone Video LEG_3D.mpg
Icone Video boule.mpg Icone Video depose_selective.avi Icone Video etain2.avi Icone Video etainMPG.avi

Icone Video Microphysics_Film1.mpg Icone Video prehenseur2-BEST.avi Icone Video roulement.avi

Icone Video saisie2p_serie.avi Icone Video saisie-double.avi Icone Video tot-18-04.mpg

Un microsystème intègre une électronique de commande, un réseau de micro-actionneurs et une alimentation électrique. Contrairement à la micro-électronique, les micro-actionneurs utilisés sont des couches minces, partiellement désolidarisées du substrat, sur lequel elles ont été déposées. Ce micro-actionneur ainsi produit est sensible aux fluctuations de son environnement (température, pression, accélération). Dans cet article, les différents principes d'actionnement applicables à l'échelle des microsystèmes seront présentés à travers quelques exemples de structures élémentaires. Les étapes de microfabrication nécessaires à leur réalisation seront succinctement décrites, et l'on s'attardera sur leur caractérisation et les performances. Des structures de test in situ permettant l'application de sollicitations mécaniques élémentaires (traction, flexion, torsion) sont actionnées sous vide, et l'évolution de leur fréquence de résonance en fonction du nombre de cycles est significative de la fatigue des matériaux. Enfin, un microrobot autonome illustrera cette présentation.

Une application importante de ces microsystèmes se trouve à la micro-manipulation. Celle-ci diffère de la manipulation classique par la physique des interactions des surfaces et l'amplitude des efforts et des déplacements engendrés. Les forces en présence à l'échelle microscopique sont différentes car les effets surfaciques sont prépondérants par rapport aux effets volumiques : les forces de Van der Waals, électrostatiques engendrés par la triboélectrification, capillaires sont fortement non linéaires par rapport à la distance de contact et engendrent la non reproductibilité de la micro-manipulation. De plus leurs amplitudes sont de l'ordre du micro-newton avec une variation importante sur des déplacements de quelques nanomètres. Plusieurs approches robotiques présentées dans cet article sont apparues pour répondre à cette spécificité : de la définition de micro-préhenseur à partir de matériaux intelligents à l'utilisation dérivée de systèmes robotiques existants.

 
3.3.2) Micro et nano précision

J. David, S. Leleu (L2MA/ENSAM, Lille), S. Duhem, L. Lahousse, G.P. Vailleau (BMN/LNE, Paris)

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L'objectif de cet article est de présenter quelques concepts qui sont à la base des techniques qui rendent possibles la maîtrise des imperfections géométriques dans les machines et permettent l'accès à la fabrication industrielle d'objets très exigeants.
 
4.1) Analyse-synthèse du mouvement humain

F.Multon (Laboratoire de Physiologie et Biomécanique de l'Exercice Musculaire, Université Rennes II), A.Crétual (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

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Le mouvement humain peut être appréhendé via plusieurs types de paramètres biomécaniques : cinématiques, cinétiques, énergétiques, dynamiques,... Parmi la multitude des paramètres à considérer, identifier les plus pertinents est très difficile. L'analyse biomécanique isolée de systèmes aussi complexes que le corps humain peut conduire à des résultats discordants. Ainsi, de plus en plus, il est proposé de coupler l'analyse et la simulation du mouvement humain. L'analyse biomécanique fournit des hypothèses qui sont modélisées au sein de systèmes numériques. La simulation permet de déterminer le degré de validité de ces hypothèses : les mouvements simulés peuvent alors être confrontés à des trajectoires réelles mesurées dans des situations comparables. Nous proposons ensuite de développer des outils logiciels et matériels qui permettent d'identifier ces fondamentaux en situation. Les principales applications de ces travaux touchent, entre autres, les domaines du sport, de la santé, de la paléo-anthropologie, des énergies renouvelables et du multimédia.
 
4.2) Modélisation et localisation simultanée en robotique mobile

R. Chatila (LAAS-CNRS, Toulouse)

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La reconstruction de l'environnement et la localisation sont deux aspects de la navigation des robots mobiles en environnements inconnus. Ces deux aspects sont fortement interdépendants et les recherches visant à résoudre ce double problèmes ont débuté dès le milieu des années 1980. Elles s'appuyaient en particulier sur le filtrage de Kalman étendu. Elles ont été suivies dans les années 1990 par une série de travaux utilisant des approches markoviennes puis, plus récemment des travaux utilisant le filtrage particulaire. Aux problèmes fondamentaux sur la représentation des incertitudes et les méthodes de traitement, s'ajoutent des problèmes d'implémentation pour traiter la complexité et la gestion des modèles qui croissent au fur et à mesure que le robot explore son environnement, ainsi que des extensions traitant par exemple de l'exploration par plusieurs robots. L'article et l'exposé feront le point sur les différentes facettes de ce problème et les approches utilisées.
 
4.3) Avancées récentes en asservissement visuel

F.Chaumette (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

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La communauté française est très active dans le domaine de l'asservissement visuel. Cet exposé se propose de présenter les avancées récentes dans le domaine, aussi bien sur les aspects théoriques (modélisation d'informations visuelles et élaboration de lois de commande assurant diverses propriétés de robustesse, d'invariance, de stabilité, de découplage, etc.) que sur les nouvelles aplications traitées (en robotique médicale, sur des engins volants, etc.). Les travaux en cours et problèmes encore ouverts seront également brièvement présentés.
 
4.4) Restitution et modélisation des paysages pour la production cartographique à partir d'imagerie aéroportée

H. Le Men, M. Pierrot Deseilligny (IGN)

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Cet article présente l'état de l'art et les perspectives des méthodes et techniques utilisées pour la modélisation cartographique des paysages à partir de données aéroportées et spatiales . Une caractéristique générale de la restitution automatique en contexte de production cartographique est le rôle fondamental joué, d'une part, par les connaissances a priori sur les paysages et, d'autre part, par les spécifications sur le degré de généralisation souhaité dans le produit final. On détaille plus particulièrement les problèmes de modélisation géométrique des environnements urbains (restitution tri-dimensionnelle par vision stéréoscopique ou système laser actif, notamment création automatique de modèle polyédrique des bâtiments) et les problèmes d'interprétation du sol pour les paysages agraires (télédétection par imagerie satellitale ou caméras numériques aériennes).
 
Projets robotiques de la DGA

O.Lecointe (DGA, Cachan)

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5.1) Quelques jalons historiques et quelques réflexions sur l'apprentissage

M. Milgram (LISIF-Paris VI, Paris)

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Quelques pistes:
  • petit historique du domaine
  • les paradigmes dominants
  • perspectives
  • positionnement des intervenants
Les théories de l'apprentissage ont une multiple filiation:
  • théories de l'optimisation appliquée (Bellman, Samuel, Simon,...)
  • théories des jeux (VonNeuman, Tsetlin, etc..) en particulier contre la nature
  • théorie de la démonstration automatique (Boyer et Moore) et de l'induction (Savage) ayant conduit à l'apprentissage symbolique (Winston, Kodratoff)
  • théorie de l'information algorithmique (Chaitin Kolmogorov, Bennett)

Les concepts de base (incrémentalité, généralisation, adaptation, renforcement) sont souvent empruntés à l'apprentissage naturel mais sont en fait radicalement différents. Le point fondamental est le suivant: "le problème à résoudre (par un robot par exemple) n'est pas entièrement nouveau"

Modéliser l'espace des problèmes (situations) de manière probabiliste ou symbolique doit aboutir à structurer cet espace de manière à faire apparaitre les relations entre la situation actuelle et les situations déjà rencontrées (expérience apprise). L'ensemble ce ces situations est plus ou moins "compilé" pour en extraire l'essentiel: cette réduction peut etre très faible (comme dans le "case design") ou forte (apprentissage symbolique à la Winston ou Mitchell).

 
5.2) L'approche animat et la robotique évolutionniste

S. Doncieux, J.A. Meyer (LIP6-CNRS/Paris VI, Paris)

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L'approche animat vise à concevoir des animaux simulés ou des robots réels dont les lois de fonctionnement sont aussi inspirées de la biologie que possible, en vue de permettre à ces artefacts d'exhiber certaines des capacités adaptatives dont témoignent les êtres vivants. En matière de robotique, cet exposé décrira diverses réalisations dans lesquelles la biologie a inspiré la conception de senseurs, d'actionneurs ou d'architectures de contrôle biomimétiques. Il décrira ensuite divers mécanismes d'apprentissage, de développement et d'évolution inspirés, eux aussi, de la biologie. Il conclura par une évocation des approches ou le vivant et l'inerte sont combinés. Inspirées par les lois de la génétique et par les mécanismes de la sélection naturelle, de nombreuses recherches visent à produire des robots dont la morphologie et/ou le contrôle sont codés dans leur patrimoine génétique et dont les performances s'améliorent au cours de générations successives. Il arrive que soient ainsi automatiquement produits des artefacts plus performants que des robots conçus par l'homme. Cet exposé décrira comment une telle robotique évolutionniste est mise en oeuvre en pratique et à quelles réalisations elle a conduit. Seront en particulier évoquées les recherches qui mettent en oeuvre une seule "espèce" ou plusieurs et celles qui portent à la fois sur le développement, l'apprentissage et l'évolution.
 
5.3) Apprentissage artificiel, une introduction

A. Cornejuols (IIE/LRI-CNRS/Paris XI, Paris), L. Miclet (ENSSAT/IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

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La conférence présentera dans une première partie les grands principes de l'apprentissage artificiel ainsi que les familles d'approches et d'algorithmes. Nous situerons également l'apport des travaux récents sur la théorie statistique de l'apprentissage.

La plupart des résultats obtenus concernent l'apprentissage de données distribués aléatoirement suivant une distribution fixe. Nous étudierons dans la deuxième partie les problèmes relatifs à l'apprentissage face à des séquences d'entrées (perceptions d'un robot au cours du temps, ou séquence de lettres ou de signaux). Nous aborderons ainsi succinctement les chaînes de Markov cachées, les techniques d'inférence grammaticale et les principes de l'apprentissage par renforcement.

Nous nous appuierons sur l'ouvrage "Apprentissage artificiel. Concepts et algorithmes", Cornuéjols & Miclet, Eyrolles, 2002.

 
5.4) Comportement et cognition : ce que nous apprend un mini-cerveau

M. Giurfa (Centre de recherche sur la Cognition Animale-CNRS-Université Paul Sabatier Toulouse III)

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Le cerveau d'une abeille contient seulement 960 000 neurones et a un volume de 1 mm3. Ce mini cerveau est cependant responsable de performances comportementales remarquables où la plasticité liée à l'expérience joue un rôle fondamental. Les abeilles ont des capacités d'apprentissage et mémoire élémentaires dont les mécanismes physiologiques sous-jacents ne diffèrent pas essentiellement de ceux des vertébrés. Récemment, nous avons pu démontrer chez les abeilles différentes formes d'apprentissage non-élémentaire qui jusqu'à présent étaient attribuées essentiellement à des vertébrés. Nous analysons ces formes d'apprentissage complexe et nous présentons l'organisation neuronale du cerveau de l'abeille dans le but de localiser les structures neuronales responsables de ces apprentissages. Nous présentons différentes formes d'interférence au niveau du cerveau de l'abeille allant de l'imagerie cérébrale au blocage localisé pharmacologique et l'ablation sélective. Nous concluons que la perspective de comprendre l'apprentissage non élémentaire chez les abeilles et d'identifier les substrats neuronaux responsables de cette plasticité est réaliste.
 
6.1) Exposition : Posters (organisée par l'AJCR)

(Xavier Clady, Guillaume Blanc)

  1. R.O.S. : Un système d'exploitation robuste pour robot mobile
    N. Neveu (Equipe I.A.R.M., Paris VIII, St Denis)

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  2. Contrôle des mouvements d'un robot à l'aide d'une mémoire visuelle
    A. Remazeilles, F. Chaumette, P. Gros (IRISA-CNRS/INRIA/UR1/INSA, Rennes)

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  3. Localisation en environnement dynamique
    E. Seignez (IEF-CNRS/Paris XI, Orsay)

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  4. Forceps Intelligent et Sécurisé
    R. Silveira (Laboratoire d'Automatique Industrielle INSA, Lyon)

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  5. Premiers résultats expérimentaux suite à la conception d'un prototype de tête de coloscope
    G. Thomann (Laboratoire d'Automatique Industrielle INSA, Lyon)

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  6. Etude et mise en convoi d'un véhicule urbain avec accrochage immatériel
    J. Bom (LASMEA-CNRS/UBP, Clermont-Ferrand)

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  7. Modélisation de la répétabilité des robots manipulateurs industriels par des ellipsoïdes stochastiques
    J.F. Brethé (GREAH, Le Havre)

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  8. Développement d'une interface haptique portable utilisant des couples gyroscopiques
    E. Brau, F. Gosselin (CEA/LIST, Fontenay aux roses), J.P. Lallemand (Laboratoire de Mécanique des Solides, Poitiers)

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  9. Capteur de vision rapide à partir d'un imageur CMOS
    P. Chalimbaud, F. Berry (LASMEA-CNRS/UBP, Clermont-Ferrand)

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  10. Planification de mouvements
    N. Jouandeau (Laboratoire d'Intelligence Artificielle, Paris VIII)

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  11. Système de gestion de flotte pour le transport CTS
    A. Awasthi, S. Benabid, A. Talamona, M. Parent (IMARA, INRIA Rocquencourt)

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  12. Navigation d'un robot mobile d'intérieur par vision artificielle
    G. Blanc, Y. Mezouar, T. Château, P. Martinet (LASMEA-CNRS/UBP, Clermont)

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6.2) Exposition : Démonstrateurs et démonstrations

(P. Martinet, G. Gogu, F. Marmoiton)

Les démonstrations font maintenant l'objet d'une page spécifique.