Projet 1.

Commande intelligente des robots mobiles et fixes : Applications aux domaines médical et industriel.

Doctorant mobilisé

SEDDIK Hassene

Maitre de conférence

Enseignants-chercheurs impliqués

Anis Chelbi

Professeur


Ouergui Sonia

Prof. Agrégée HU



Chiraz ben Jabeur

Maitre assistante


Ezzedine Soltan

Maitre-assistant


Slah Samet

Maitre-assistant


Salma Fekih

Ingénieure – Industrielle


Amel Ben Mabrouk Aguir

Docteur

  

Doctorants à mobiliser dans le cadre du projet

Khaled Khenissi

Doctorant


Habiba Batti

Doctorante


 

Résumé et objectifs

les Objectifs du projet sont résumés dans les trois points suivants:

  1. Développer des commandes intelligentes neuro-flou-génétiques pour la commande non holonome des robots mobiles et fixes.
  2. Développer la commande intelligente des robots dans les milieux hostiles.
  3. Développer la reconnaissance faciale embarquée appliquée dans un environnement hospitalier ouvert.

Le but de ce projet est la maitrise de la commande des robots industriels ou mobiles qui sont de plus en plus utilisés à l’étranger mais aussi en Tunisie dans les domaines militaire, médical, agricole, etc.

Ces robots agissent dans des zones généralement non maitrisées avec un milieu de déplacement souvent hostile à l’accomplissement de l’objectif à cause d’obstacles de tous types. Ces obstacles rendent la commande conventionnelle non adaptée et inefficace à l’accomplissement des taches du robot. Ceci nous mène à développer des commandes non conventionnelles basées sur l’intelligence artificielle pour doter les robots d’une adaptabilité aux problèmes rencontrés lors de leurs parcours leur permettant d’agir de façon à contourner ces problèmes ou à les surmonter. Un robot auto-adapté à la scène de travail et à l’environnement de déplacement sera autonome avec une commande variable en temps réel selon le feedback des capteurs et la correction itérative de sa boucle de commande.

Programme et méthodologie de recherche

Le programme de travail et la méthodologie de la recherche sont détaillés comme suit :

En premier lieu, l’aptitude à commander les robots par les techniques conventionnelles doit être développée et améliorée. Une capacité à homogénéiser les simulations sur les différents outils de la robotique est indispensable.

Des certifications sur les outils de conception des environnements et simulation des robots et leurs commandes doivent être obtenues  « solidworks/ simscape / V-REP, etc. »

Ainsi, il sera possible de développer l’environnement de travail adéquat et concevoir le robot puis simuler les commandes en position (cinématique et dynamique) et fusionner le tout en utilisant des outils comme C++ ou Simulink.

Cette étape donnera naissance à une seconde partie où des simulations de commande intelligente non hybride seront entreprises. Des outils intelligents seront utilisés, à savoir les réseaux de neurones, la logique floue et les algorithmes génétiques pour tester la réponse du robot face aux obstacles et sa réactivité face aux hostilités du milieu.

Une hybridation de ces outils pour optimiser la commande en temps de réponse et en solution optimale de trajectoire ou de vitesse en accord avec le milieu de travail sera aussi à développer.

Une fois la commande intelligente hybride et optimale simulée avec la génération de bons résultats, elle sera implémentée sur FPGA pour une commande en temps réel sur un robot réel et dans un milieu réel. Le test se fera au sein de l’un des services d’un hôpital en Tunisie avec la distribution des médicaments aux différents patients hospitalisés au sein du service, d’une part, et l’assistance à la mobilité de patients atteints d’avaries fonctionnelle, d’autre part.

Les résultats qui seront obtenus devront faire l’objet de publications dans des revues et conférences internationales.

Echéancier de mise en œuvre du projet

1ère année : Développement d’une commande conventionnelle en position, en vitesse d’un robot mobile.

2ème année : Implémentation d’une commande conventionnelle dans un robot mobile non holonome.

3ème année : Développement d’une commande intelligente dans un milieu hostile.

4ème année : Implémentation et simulation de la commande sur un robot réel dans un service hospitalier.

Coopération et partenariat

  • Laboratoire de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRM), France.
  • Nom du correspondant : Professeurs Fourati Hassene et Ahmed CHEMORI.

Résultats obtenus (publications, brevets, thèses, habilitations, …)

Pour ce projet, nous envisageons de faire soutenir deux thèses et une habilitation universitaire dans le domaine de la commande intelligente des robots avec dépôt et acceptation de deux brevets dans le domaine de la commande neuronale et hybride dans les milieux hostiles. Des publications dans des journaux avec facteur d’impact sont aussi envisagées.

Retombées socio-économiques du projet

Doter les Robots mobiles de tout type d’autonomie de commande dans des milieux de travail non conventionnels dans l’industrie, dans le domaine médical et dans le domaine militaire.

Dans le domaine industriel : l’optimisation du coût de déplacement « trajectoire optimale » et de la vitesse de déplacement pour effectuer une tâche donnée.

Dans le domaine médical: améliorer les exosquelettes et les robots qui aident les personnes handicapées à s’adapter intelligemment et automatiquement à la corpulence et physiologie du malade ou de la personne handicapée.

Reconnaitre automatiquement les malades atteints par la maladie d’Alzheimer ou d’autres maladies  dans un milieu ouvert et identifier leurs actions à travers un robot autonome équipé d’une caméra.

Dans le domaine militaire : apporter un plus haut degré d’autonomie aux robots pour éviter les obstacles et optimiser les trajectoires d’une manière autonome.