Doctorant (F/H) Perception Sensori-motrice en Robotique Souple à Travers La Modélisation Et La Simulation

**Type de contrat**: CDD

**Niveau de diplôme exigé**: Bac + 5 ou équivalent

**Fonction**: Doctorant

**A propos du centre ou de la direction fonctionnelle**:
Le centre Inria de l'Université de Lille, créé en 2008, emploie 360 personnes dont 305 scientifiques répartis dans 15 équipes de recherche. Reconnu pour sa forte implication dans le développement socio-économique de la région des Hauts-De-France, le centre Inria de l'Université de Lille entretient des relations étroites avec les grandes entreprises et les PME. En favorisant les synergies entre chercheurs et industriels, Inria participe au transfert de compétences et d'expertise dans le domaine des technologies numériques et donne accès au meilleur de la recherche européenne et internationale au bénéfice de l'innovation et des entreprises, notamment dans la région.

Depuis plus de 10 ans, le centre Inria de l'Université de Lille est situé au cœur de l'écosystème universitaire et scientifique lillois, ainsi qu'au cœur de la Frenchtech, avec un showroom technologique basé avenue de Bretagne à Lille, sur le site d'excellence économique EuraTechnologies dédié aux technologies de l'information et de la communication (TIC).

**Contexte et atouts du poste**:
Cependant, pour exploiter pleinement leur potentiel, ces robots doivent être capables de perception sensori-motrice. Autrement dit, ils doivent intégrer des systèmes de capteurs souples permettant un retour d’information en temps réel, des mécanismes de contrôle robustes pour réguler les forces et les mouvements, ainsi qu’une conception anatomiquement fidèle pour répondre à des tâches spécifiques.

**Mission confiée**:
**Missions**:
**Pour une meilleure connaissance du sujet de recherche proposé**:
**Principales activités**:
## Plan de Travail:

- ##### Année 1 : Revue de Littérature, Formation et Conception Conceptuelle
- **M1-M3**:

- Revue approfondie de la littérature sur les robots souples, les technologies de capteurs, la modélisation mécanique et le contrôle.
- **M4-M6**:

- Prise en main de l’environnement SOFA.
- Formation sur les outils de modélisation et de simulation, notamment:

- la méthode des éléments finie (MEF),
- la modélisation des éléments, plaques, coques, coques volumiques
- la modélisation des matériaux hyper/élastiques.
- **M6-M9**:

- Formation sur les technologies de capteurs (capteurs de déformation, capteurs capacitifs, piézoélectriques, etc.) et les méthodes d’intégration dans des matériaux souples.
- **M9-M12**:

- Développement d’une première version conceptuelle d’un robot souple intégrant des capteurs, adapté au contrôle de force, inspiré par l’anatomie et guidé par la simulation.

#### Année 2 : Simulation, Optimisation et Développement de Contrôleurs
- **M12-M15**:

- Développement d’un modèle numérique détaillé du robot souple, intégrant les capteurs et les mécanismes d’actionnement.
- Simulation du robot dans des scénarios réalistes pour évaluer ses performances globales, avec un accent sur l’interaction capteur-environnement.
- **M15-M18**:

- Optimisation itérative de la conception du robot en fonction des résultats de simulation : amélioration du placement des capteurs, des propriétés des matériaux et des stratégies d’actionnement.
- **M18-M21**:

- Développement d’algorithmes de contrôle en boucle fermée utilisant les données des capteurs pour stabiliser et positionner le robot dans des environnements tests.
- **M21-M24**:

- Validation du prototype numérique par des simulations avancées dans des environnements anatomiques et dynamiques réalistes.

#### Année 3 : Prototypage Physique, Validation et Rédaction de la Thèse
- **M24-M28**:

- Fabrication du prototype physique du robot, incluant l’intégration des capteurs, les mécanismes d’actionnement et les systèmes de contrôle.
- **Extension de la portée des robots souples** : En combinant les aspects d’actuation, capteurs et contrôle avec des fantômes réalistes, cette tâche ouvre des perspectives inédites pour la formation médicale et l’évaluation des dispositifs médicaux.
- Évaluer la performance du prototype.
- Exploiter cette technologie pour concevoir un robot souple reproduisant l'anatomie humaine, destinés au développement continu et à la validation clinique des endoscopes robotiques intelligents, tout en évaluant leurs performances fonctionnelles en comparaison avec les données cliniques.
- **M28-M32**:

- Amélioration du prototype en fonction des résultats des tests expérimentaux.
- Validation finale (dans le contexte médical).
- **Validation des simulations médicales** : Les fantômes actifs offriront une base solide pour évaluer l'efficacité des simulations utilisées dans les formations.
- **M32-M36**:

- Rédaction de la thèse et préparation à la soutenance.

**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, déména