Doctorant Commande Prédictive des Interactions Physiques au Contact H/F - 33

A propos d'Inria

Inria est l'institut national de recherche dédié aux sciences et technologies du numérique. Il emploie 2600 personnes. Ses 215 équipes-projets agiles, en général communes avec des partenaires académiques, impliquent plus de 3900 scientifiques pour relever les défis du numérique, souvent à l'interface d'autres disciplines. L'institut fait appel à de nombreux talents dans plus d'une quarantaine de métiers différents. 900 personnels d'appui à la recherche et à l'innovation contribuent à faire émerger et grandir des projets scientifiques ou entrepreneuriaux qui impactent le monde. Inria travaille avec de nombreuses entreprises et a accompagné la création de plus de 200 start-up. L'institut s'eorce ainsi de répondre aux enjeux de la transformation numérique de la science, de la société et de l'économie.

Doctorant F/H Commande prédictive des interactions physiques au contact

Type de contrat : CDD

Niveau de diplôme exigé : Bac +5 ou équivalent

Fonction : Doctorant

Contexte et atouts du poste

Cette thèse de doctorat se déroulera au sein de l'équipe Auctus du centre Inria de l'Université de Bordeaux. Elle sera conjointement encadrée par l'équipe Willow (Justin Carpentier, Inria Paris) et l'équipe Auctus (Vincent Padois et Sébastien Kleff), avec un rattachement doctoral à l'ENS Paris et à l'ED 386.

Le centre Inria de l'Université de Bordeaux est l'un des neuf centres Inria en France et compte une vingtaine d'équipes de recherche. Il constitue un acteur majeur et reconnu dans le domaine des sciences du numérique. Il se situe au coeur d'un écosystème riche en R&D et en innovation : PME très innovantes, grands groupes industriels, pôles de compétitivité, acteurs de la recherche et de l'enseignement supérieur, laboratoires d'excellence, institut de recherche technologique, etc.

L'équipe Auctus est composée d'environ 20 personnes (5 chercheurs permanents, 1 ingénieur de recherche permanent, 1 postdoctorant, 4 ingénieurs, 4 doctorants et actuellement 3 stagiaires). Ses compétences principales couvrent un large spectre allant de la robotique aux sciences cognitives, en passant par la biomécanique et l'optimisation numérique sous contraintes. Cette équipe de recherche vise à relever les défis de la robotique collaborative pour l'humain au travail. Les recherches de l'équipe s'articulent autour de trois axes scientifiques :
- l'analyse et la modélisation des comportements humains (à la fois du point de vue biomécanique et cognitif) ;
- l'interaction, le couplage et la médiation humain-robot ;
- la conception et le contrôle de systèmes cobotiques.

L'équipe possède également une solide expertise en robotique expérimentale, élément clé pour la validation scientifique des concepts de contrôle robotique développés pour des contextes dynamiques, notamment lorsqu'ils impliquent des humains. Cette thèse contribuera principalement au développement d'une nouvelle architecture de contrôle (axe 3), tout en bénéficiant des axes 1 et 2, en prenant en compte les facteurs influençant le mouvement humain ainsi que les modalités d'interaction humain-robot.

Au-delà des ressources matérielles (3 Kuka IIWA, 1 Franka Panda, 1 Flexiv Rizon10s, un système de capture de mouvement multi-caméras Optitrack, une interface haptique Omega 6 DDL de Force Dimension, un Hololens, 2 capteurs d'effort 6 axes, plusieurs capteurs tactiles, etc.) et logicielles de la plateforme expérimentale de l'équipe, le doctorant recruté bénéficiera du réseau de recherche de l'équipe aux niveaux régional (réseau R4, équipe Rhoban, ROBIOSS@Pprime), national (GDR Robotique, ISIR, LAAS, INRS, Onera DTIS, CEA LIST, Rainbow@Inria, Hucebot@Inria, Combo@Inria, Willow@Inria, Camin@Inria, ...) et international (NYU, Stanford, KAIST, IIT, TU Eindhoven, TU Munich, ...).

Mission confiée

Commande prédictive des interactions physiques au contact : l'assistance robotique aux gestes humains au travail implique des situations de contact complexes. Elles ne peuvent être décrites à l'avance par de simples séquences de création et de rupture du contact. Il est donc nécessaire d'adapter en ligne la commande du robot afin d'anticiper les possibilités induites par ces situations et les contraintes qui en découlent.

Cette thèse explorera donc des lois de commande prédictive considérant pleinement le contact et la complexité des interactions dans le but d'améliorer la pertinence de l'interaction humain-robot.

Principales activités

- Revue de littérature : Lire et synthétiser des articles académiques afin de comprendre le domaine.
- Conduite de la recherche : Formuler une proposition scientifique, définir des problèmes d'optimisation numérique, de commande optimale et d'estimation et proposer des solveurs.
- Validation de la recherche : Simuler, concevoir des expériences, collecter des données et analyser les résultats.
- Rédaction : Produire des articles scientifiques, des chapitres de thèse et des propositions de financement.
- Réunions : Rencontrer régulièrement les encadrants, collaborateurs et membres du laboratoire.
- Présentation : Donner des exposés ou présenter des posters lors de conférences, séminaires ou ateliers.
- Développement professionnel : Participer à des ateliers, apprendre de nouveaux outils ou méthodes et développer son réseau.

Compétences

Les compétences requises incluent une solide formation en mathématiques appliquées, en optimisation numérique et en calcul scientifique.

Une bonne maîtrise des méthodes d'optimisation (programmation quadratique, méthodes itératives, contraintes complémentaires) est indispensable.

Des connaissances en analyse numérique et en résolution de problèmes non lisses et non convexes sont fortement recommandées.

La maîtrise de la programmation (Python, C++, ou équivalent) et des techniques d'optimisation des performances (calcul parallèle, gestion mémoire) est essentielle.

Des bases solides en robotique et en modélisation physique constituent un atout essentiel.

Avantages

- Restauration subventionnée
- Transports publics remboursés partiellement
- Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
- Possibilité de télétravail partiel et aménagement du temps de travail
- Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
- Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des oeuvres sociales d'Inria)
- Accès à la formation professionnelle
- Sécurité sociale

Rémunération

La rémunération brute mensuelle sera de 2300€