Post-Doctorant F/H Supervision, planification et coordination de robots mobiles de service en environnements contraints par des flux humains

The offer description be low is in French

Contract type : Fixed-term contract

Renewable contract : Yes

Level of qualifications required : PhD or equivalent

Other valued qualifications : Doctorat

Fonction : Post-Doctoral Research Visit

Level of experience : Recently graduated

About the research centre or Inria department

Le centre Inria de Lyon est le 9ème centre de recherche Inria. Créé en janvier 2022, il regroupe environ 320 personnes au sein de 19 équipes de recherche et des services supports à la recherche.

Ses équipes sont localisées à Villeurbanne, à Lyon Gerland, ainsi qu’à Saint-Etienne.

Le centre de Lyon est présent dans les domaines du logiciel, du calcul distribué et haute performance, des systèmes embarqués, du calcul quantique et de respect de la vie privée dans le monde numérique, mais aussi de la santé et de la biologie numériques.

 

Context

Chroma est une équipe de recherche Inria localisée à Lyon et Grenoble, qui vise à concevoir des
algorithmes et des modèles pour permettre à des agents autonomes de percevoir, décider, apprendre et
s'adapter à leur environnement, en combinant méthodes probabilistes, machine learning, techniques de
planification, prise de décision multi-agents et outils d’optimisation sous contraintes.
L'équipe développe et maintient plusieurs plateformes expérimentales, et est impliquée dans de
nombreux projets académiques et industriels dans le domaine de la Robotique Mobile et des Véhicules
Autonomes.
Ce poste est un Post-Doc d'un an, renouvelable une fois, qui s'inscrit dans le cadre du projet collaboratif "SOLAR-Nav" avec la société Enchanted Tools (https://enchanted.tools/) et qui vise à transférer des technologies conçues par l'équipe Chroma vers le robot mobile semi-humanoide Mirokaï.

Le post-doc sera réalisé en collaboration avec Olivier Simonin (CITI), Jacques Saraydaryan (CITI) et Laetitia Matignon (LIRIS), principaux chercheurs impliqués sur le sujet de la planification et de la supervision d'une flotte de robots mobiles de service dans le projet SOLAR-Nav.

Assignment

Dans le cadre du projet mentionné ci-dessus, l’objectif du post-doc est d'étudier le problème du déploiement d'une flotte de robots de service évoluant dans un hopital pour transporter des objets (eg. medicaments) aux infirmiers/ières. Ce transport est contraint par la présence de flux de personnes et d'obstacles mobiles. L'évolution de ces flux et mouvements est par nature peu ou pas prévisible. C'est dans ce cadre que l'on abordera la planfication multi-agent de chemins, la coordination locale (pour éviter de replanifier au niveau global), et la supervision des tâches et des états des robots par un opérateur/suiveur humain.

Le travail consistera tout d’abord à évaluer comment des modèles existants dans l'équipe Chroma et dans la littérature peuvent être étadaptés aux contraintes mentionnées ci-dessus, avant de mener un travail expérimental en simulation et avec robots réels. Des outils de simulation seront disponibles dans le projet, en particulier dans le cadre de développements menés par deux ingénieurs du projet SOLAR-Nav à Lyon.

Trois problématiques seront abordées sur les deux années du post-doc :

  • Analyse des besoins et proposition d'une IHM pour la supervision d'une flotte de robots de service connectés
  • Definition d'algorithmes de planification de chemins exploitant un modèle des flux de personnes dans l'environnement (on partira des travaux de Chroma [1][2]).
  • Définition d'algorithmes de coordination pour la replanification locale en cas de gêne spatiale robot(s)-humain(s) (eg. évitement à base de forces sociales [5]), et intégration de la présence d'objets déplaçables (on partira des modèles de Social-NAMO développés par Chroma [3][4]).

Le (La) post-doctorant(e) recruté(e) sera intégré(e) à une équipe travaillant déjà sur plusieurs projets robotiques, et travaillera en forte interaction avec les ingénieur(e)s et post-doctorant(e)s du projet Solar-Nav.

Le (La) post-doctorant(e) recruté(e) participera à la rédaction d’articles scientifiques pour des conférences et/ou revues internationales, et à la mise en place de démonstrations en interaction avec les ingénieur(e)s du projet. Il (Elle) sera probablement amené(e) à se déplacer sur Grenoble et Paris pour une meilleure collaboration avec les partenaires.


[1] J. Saraydaryan, F. Jumel, O. Simonin "Prédiction des flux de personnes par propagation sur GPU des observations d'une flotte de robots", JFSMA 2024, Best Paper, 2024.
[2] F. Jumel, J. Saraydaryan, O. Simonin "Mapping likelihood of encountering humans: application to path planning in crowded environment", in Proccedings ECMR'2017, Paris.
[3] B. Renault, J. Saraydaryan, D. Brown, O. Simonin "Multi-Robot Navigation Among Movable Obstacles: Implicit Coordination to Deal with Conflicts and Deadlocks", IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2024.
[4] B. Renault, J. Saraydaryan, O. Simonin, "Modeling a Social Placement Cost to Extend Navigation Among Movable Obstacles (NAMO) Algorithms", IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2020.
[5] P. Teja Singamaneni, P. Bachiller-Burgos, L. Manso, A. Garrell, A. Sanfeliu, A. Spalanzani, R. Alami, "A Survey on Socially Aware Robot Navigation: Taxonomy and Future Challenges" The International Journal of Robotics Research, In press, 2024.

Main activities

Les activités du (de la) post-doctorant(e) recruté(e) consisteront à :

  • Proposer et développer des nouveaux algorithmes de planfication de chemins en environnements contraints par des flux humains.
  • Adapter des algorithmes de coordination locale multi-agent entre robot(s), humain(s) et objet(s) déplaçables.
  • Définir une IHM adaptée à la supervision d'une flotte de robots de service de transports d'objets.
  • Évaluer expérimentalement en simulation et avec des robots réels les solutions proposées (en coopération avec les ingénieurs du projet et la société Enchanted Tools)
  • Diffuser les résultats via des publications en robotique et/ou IHM et/ou IA.

Skills

Docteur en Robotique ou IA/Informatique ou domaines associés

  • Bonne formation théorique et pratique en robotique ou IA  (coordination multi-robots, systèmes multi-agents, planification de chemins, IHM systèmes robotiques)

Les qualifications suivantes seraient un avantage :

  • Expérience en navigation robotique et/ou robotique sociale
  • Expérience dans l'utilisation de simulateurs robotiques (comme Gazebo)
  • Capacité à travailler en équipe et avec d'autres chercheurs
  • Maîtrise du français et de l'anglais (écrit et parlé)

 

Benefits package

  • 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 (90 jours par an flottants) et aménagement du temps de travail
  • Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria)
  • Accès à la formation professionnelle
  • Participation employeur mutuelle santé (sous conditions)

Remuneration

Salaire de 2 788 € brut mensuel.