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09h00
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09h30 - 10h00
Le sous-marin « X-Challenger » du laboratoire I3S conçu pour affronter les défis extrêmes
Lam Hung Nguyen, Laboratoire I3S - UMR 7271 - UCA - CNRS
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Nous présentons le développement du nouveau sous-marin sous-actionné « X-Challenger » de l’équipe OSCAR du laboratoire I3S : de la conception et construction mécanique au développement de logiciels dédiés. Intentionnellement conçu avec un minimum d’actionneurs (4 moteurs), ce robot nous a permis tout récemment de valider expérimentalement la stabilisation d’un point fixe d’un sous-marin sous-actionné par le biais de la vision par ordinateur, un défi jamais réalisé jusqu’ici.
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10h00 - 10h30
Stratégie d'autogestion passive d'un ombilical de ROV pour l'exploration sous-marine
Christophe Viel, CNRS, ENSTA Bretagne / Lab-STICC
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Ce travail porte sur l'autogestion passive de l'ombilical d'un véhicule télécommandé (ROV) pour l'exploration sous-marine. L'objectif est de donner une forme prévisible à l'ombilical en utilisant un ballast et des bouées mobiles, sans système de motorisation, pour tendre l'ombilical et ainsi éviter les nœuds sur le câble lui-même ou avec les obstacles environnementaux, sans système de motorisation sur l'ombilical. Plusieurs configurations de l'ombilical sont proposées, chacune d'entre elles la plus adaptée aux missions du ROV comme l'exploration de la coque d'un bateau, l'exploration proche de la surface, l'exploration de la mer et du sol marin, et l'exploration profonde avec la présence de grands obstacles.
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10h30 - 10h45
Pause
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10h45 - 11h15
Session KarstUnderwater Robots: Configuration designs for confined environments
Dang Tho, LIRMM, Université de Montpellier
Confined environment exploration (i.e., karst exploration) is a challenging task because of uncertainties and constraints. This presentation talks about configuration designs of underwater robots for such environments. These include static case and dynamic case. In static case, the configuration design aims to optimize a performance index (workspace). In dynamic one, the robot can vary its configuration with respect to missions.
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11h15 - 11h45
Session KarstMéthode originale de reconstruction 3D de galeries utilisant une lumière de forme conique et une caméra
Quentin Massone, LIRMM
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Le but de mes travaux est de proposer une méthode de reconstruction 3D pour les aquifères karstiques. Ces structures géomorphologiques présentent une hydrographie essentiellement souterraine, constituée de cavités pénétrables par l’homme. Ces réseaux de conduits aboutissent à des sources souvent spectaculaires, ce qui en fait l’une des principales sources d’eau douce dans le monde.
Cependant, ces eaux souterraines sont largement sous-exploitées en raison de la complexité des conduits et de la méconnaissance que nous en avons. Etre capable de rassembler des connaissances géométriques du milieu est donc essentiel si l’on veut bénéficier de ces réservoirs d’eau douce.
La méthode proposée ici est une nouvelle approche de lumière structurée dédiée à la reconstruction 3D de galeries aquatiques. Pour ce faire, j’utilise un phare de plongée de forme conique faisant office de projecteur et une caméra observant la lumière du phare projetée dans la scène. Je vais ici expliquer comment j’utilise le cône de lumière, pour trianguler des points particuliers dans mes images et ainsi obtenir un nuage de points 3D par rapport à ma caméra.
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11h45 - 12h15
Session KarstVers un SLAM 3D pour l'exploration karstique
Yohan Breux, LIRMM, Université de Montpellier
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La gestion active des eaux souterraines et en particulier des karst aquifères est une problématique majeure pour les autorités publiques.
Les karsts sont des réseaux de conduits souterrains qui résultent de l'érosion de roches solubles.
Afin d'en avoir une meilleure compréhension, il est nécessaire de connaître leur géométrie mais elle est difficile à obtenir par des moyens humains.
C'est ce qui motive le développement de robots autonomes capables de naviguer et d'acquérir des informations dans un tel environnement.
Cet exposé présente nos travaux pour l'élaboration d'un SLAM 3D basé sur des sonars acoustiques.
Dans un premier temps, nous étudierons une méthode originale pour obtenir une information 3D à partir d'un sonar à large ouverture. Nous verrons ensuite nos modifications apportées aux algorithmes d'ICP probabiliste (pIC) pour l'estimation des déplacements du robot à partir des mesures sonars.
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12h15 - 13h45
Pause déjeuner libre
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13h45 - 13h50
Session Vision / Deep LearningIntroduction de session
Claire Dune, Universite de Toulon - Laboratoire COSMER
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13h50 - 14h20
Session Vision / Deep LearningDeep Learning for Underwater Gesture Identification From Airbone Training
Bilal Ghader, Universite de Toulon - Laboratoire COSMER
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To be able to communicate with robot in an underwater environment, we propose a solution based on visual gesture recognition. Unlike current solution that aims to segment the hand out of the image and classify the gesture based on the segmented part. Our aim is to perform this classification without going through the segmentation process or even detecting the hands. Instead, the classification is done based on the variation of the values of the rotations of the upper body joints, thus by exploiting the temporal dimension of the data.
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14h20 - 14h50
Session Vision / Deep LearningRelocalisation de véhicules autonomes sous-marins grands fonds
Clémentin Boittiaux, Ifremer / COSMER
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Une acquisition en mer par un ROV est coûteuse car elle nécessite, entre autres, que le bateau reste à proximité du robot à cause de son câble. Afin de libérer le bateau de cette contrainte, et lui permettre de vaquer à d'autres occupations, il conviendrait de rendre les robots sous-marins autonomes sur certaines tâches prédéfinies. Certaines de ces tâches impliquent de pouvoir revenir et se relocaliser sur un site précédemment visité. Cette thèse vise à étudier les méthodes qui permettent à un véhicule autonome sous-marin de se relocaliser sur un site déjà visité. Nous nous intéressons particulièrement au méthodes de vision par ordinateur et d'apprentissage profond. Cette thèse est appliqué à l'AUV Coral 6000 (ou Ulyx) de l'Ifremer.
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14h50 - 15h20
Auto-étalonnage sans cible d’un système de perception opto-acoustique pour robot sous-marin
Nicolas Pecheux, LIRMM
Dans le cadre de recherches sur l'estimation de la position d’un câble reliant deux robots sous-marins, nous avons décidé de mettre en place un système de mesure de la position relative du second robot par rapport au premier. Ce système est constitué d’une caméra optique et d'une caméra acoustique (ou sonar multifaisceaux d’imagerie) et nous proposons une méthode de d’étalonnage (calibration) automatique de ces deux capteurs. Cette méthode se base sur le mouvement de points d'intérêt détectés sur des objets quelconques présents dans les images fournies par les deux capteurs. Cette présentation portera sur les équations et modèles utilisés pour la calibration, ainsi que sur les différentes étapes de sa réalisation.
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15h20 - 15h35
Pause
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15h35 - 16h05
Contrôle des six degrés de liberté d'un robot sous-marin
Guillaume Samain, ISIR
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L'objectif de mon stage a été de permettre le contrôle d'un robot sur les six degrés de liberté. Les applications d'un tel système sont nombreuses mais celle que j'ai choisie pour illustrer son utilité est l'inspection de la coque d'un bateau. C'est ainsi que deux expériences ont été menés, tout d'abord en piscine dans des conditions optimales puis ensuite en mer en conditions réelles. Finalement, l'application d'inspection par un robot a révélé de nombreux avantages lors d'une mission consistant à la vérification des parois d'un barrage.
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16h05 - 16h35
Drone sous-marin biomimétique ROV/LAUV
André Schaer
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Ce projet propose de développer une plate-forme subaquatique dont la morphologie générale s’inspire de certains animaux marins nageurs de la famille des hydrozoaires. Le concept proposé consiste en la transposition de la structure dite « X4 » des drones aériens, adaptée au milieu subaquatique, la force de gravitation étant remplacée par la poussée d’Archimède.
La structure comprend essentiellement un corps central, de forme cylindrique dont l’axe principal est vertical, et quatre bras articulés, solidaires du corps central, et disposés radialement en forme d’étoile à quatre branches, lesquels bras déforment chacun une membrane souple. Chaque bras articulé comprend deux degrés de liberté, à savoir d’une part une déformation en forme de V dans un plan, essentiellement vertical, contenant l’axe principal du corps central, et d’autre part une rotation autour d’un axe radial passant par le centre du corps central. Chacun des quatre bras, associé à ladite membrane souple, joue le rôle de propulseur, au même titre que les propulseurs de la structure dite « X4 » ; ainsi, selon la déformation provoquée par les quatre bras, il est possible d’effectuer une plongée verticale, un changement de cap autour de l’axe central, un déplacement en avant ou en arrière, et déplacement à tribord ou à bâbord.
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16h35
Fin de journée
