2018-00889 - Doctorant / Robotique et environnements intelligents

Niveau de diplôme exigé : Bac + 5 ou équivalent

Fonction : Doctorant

A propos du centre ou de la direction fonctionnelle

Le centre Inria Rennes - Bretagne Atlantique est un des huit centres d’Inria et compte plus d'une trentaine d’équipes de recherche. Le centre Inria est un acteur majeur et reconnu dans le domaine des sciences numériques. Il est au cœur d'un riche écosystème de R&D et d’innovation : PME fortement innovantes, grands groupes industriels, pôles de compétitivité, acteurs de la recherche et de l’enseignement supérieur, laboratoires d'excellence, institut de recherche technologique.

Contexte et atouts du poste

Dans le cadre d’un partenariat (vous pouvez choisir entre)

  • associant l'IRISA/INRIA et le groupe CREATIVE dans le cadre du projet  EXPLORE

L’ objectif est de développer des capacités d’exploration d’environnement et d’apprentissage pour un robot humanoïde de type Pepper. Ce robot de 1,20 m conçu par Softbank Robotics est mobile grâce à 3 roues omnidirectionnelles et dispose d’une vision Haute Définition et 3D, de capteurs laser et d’une tablette interactive. Conçu pour l’accueil avec un logiciel de reconnaissance de formes capable d'identifier des visages et fourni avec un moteur d’émotions, le but est de faire de Pepper un robot « curieux », capable d’explorer des locaux méconnus et d’acquérir tout l’environnement 3D qui l’entoure afin de permettre une reconstruction 3D restituable dans une paire de lunettes de réalité virtuelle a posteriori.

Mission confiée

Missions :
Le travail de recherche sera encadré par François Chaumette, directeur de recherche Inria, Eric Marchand, professeur à l’Université de Rennes 1, et par Antoine Lehuger, directeur innovation du groupe CREATIVE et spécialisé dans le traitement d’images. Vous aurez également de fortes interactions avec un jeune docteur en reconstruction 3D à plein temps sur le projet ainsi qu’avec les autres membres de l’équipe.

Pour une meilleure connaissance du sujet de recherche proposé :

[1] Joochim, C., & Roth, H. (2010). Mobile Robot Exploration Based On Three Dimension Cameras Acquisition. IFAC Proceedings Volumes, 43(23), 116-121.

[2] Senthilkumar, K. S., & Bharadwaj, K. K. (2012). Multi-robot exploration and terrain coverage in an unknown environment. Robotics and Autonomous Systems, 60(1), 123-132.

[3] Al Khawaldah, M. (2014). Multi-robot Exploration of Unknown Environment Using 2D Laser Scanner. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 7(23), 5057-5062.

[4] Wirbel, É. (2014). Localisation et navigation d’un robot humanoïde en environnement domestique (Doctoral dissertation, Paris, ENMP).

[5] Wohlfahrt, T. (2015). Exploration for autonomous 3D voxel mapping of static indoor environments with depth cameras and 2D odometry (Doctoral dissertation, Technische Universität München).

[6] Kuyucu, T., Tanev, I., & Shimohara, K. (2015). Superadditive effect of multi-robot coordination in the exploration of unknown environments via stigmergy. Neurocomputing, 148, 83-90.

[7] Manfredi, G., Devin, S., Devy, M., & Sidobre, D. (2016). Autonomous Apartment Exploration, Modelling and Segmentation for Service Robotics. IFAC-PapersOnLine, 49(15), 120-125.

Principales activités

Le travail de recherche qui vous sera confié concerne le développement d’une méthodologie de localisation et de navigation de robots humanoïdes dans un environnement statique sans limite connue a priori. La localisation s’effectuera simultanément à la reconstruction 3D de l’environnement (SLAM) tout en considérant des contraintes de puissance de calcul et de champ de vision limité.

Différentes approches d’exploration seront ensuite envisagées par ordre de complexité. On partira des techniques classiques basées sur des techniques aléatoires avec retours d’informations sur les zones découvertes. Puis des méthodes originales plus évoluées seront à concevoir. Elles reposeront sur les connaissances les plus récentes de l’état de l’art, telles celles citées ci-dessous en références.

Les travaux de cette thèse seront intégrés dans la suite logicielle d'Aldebaran, et testés intensivement dans différents environnements afin de valider les résultats obtenus

Compétences

Compétences techniques et niveau requis :

  • Master en science ou d’une école d’ingénieur avec une spécialisation en automatique, robotique ou image
  • Maîtrise de la programmation (C++ ou Python)

Langues : Anglais

Compétences relationnelles : capacité à travailler en équipe

Compétences additionnelles appréciées :conception ou le pilotage de systèmes robotiques

Avantages sociaux

  • Restauration subventionnée
  • Transports publics remboursés partiellement

Rémunération

rémunération mensuelle brute de 1982 euros les deux premières années et 2085 euros la troisième année