Le 22 novembre 2018, Simon Rohou, aujourd'hui enseignant-chercheur à l'ENSTA Bretagne a reçu le prix de thèse du groupe de recherche (GDR) Robotique. Sa thèse menée à l'ENSTA Bretagne et à l'Université de Sheffield de 2014 à 2017 portait sur la localisation fiable de robots.
Le GDR robotique rassemble, une communauté de 1200 ingénieurs et chercheurs en France. Depuis sa création en 2007 par le CNRS, il organise chaque année de nombreux événements et valorise de jeunes chercheurs en remettant le prix de thèse.
Pour l'année 2017, c'est Simon Rohou, chercheur à l'ENSTA Bretagne qui a eu l'honneur de recevoir ce prix. Celui-ci valorise la grande qualité scientifique des travaux menés dans le cadre de sa thèse, sous la direction de Luc Jaulin, Lyudmila Mihaylova, Fabrice Le Bars et Sandor M. Veres.
Simon s'est intéressé pendant 3 années, grâce au soutien de la DGA (thèse financée à 100% par la Direction Générale de l'Armement) et en partenariat avec l'Université de Sheffield (RU) à la localisation de robots et plus particulièrement des robots sous-marins.
Il s'est intéressé à la question de la localisation d'un robot dans un environnement incertain :
Comment localiser un robot low-cost (disposant de capteurs à bas coût) évoluant dans un environnement hostile (mer) et sans points d'intérêts (peu/pas de points de repère) ?
Pour répondre à cette question, Simon, s'est appuyé sur les méthodes ensemblistes, basées sur l'analyse par intervalles. Il a développé des outils d'encadrement de trajectoires (des tubes) puis testé ces méthodes en environnement réel, en s'appuyant notamment sur "Daurade", un robot sous-marin autonome détenu par la Direction Générale de l'Armement et le SHOM, suréquipé de capteurs de pointe.
Il a notamment montré l’intérêt d’exploiter des données bathymétriques (mesures des profondeurs marines) aux instants de bouclages de la trajectoire du robot, ce qui permet de réduire ses incertitudes de positionnement lorsqu’il revient sur ses pas.
Par ailleurs, les outils et méthodes développés offrent de nombreuses opportunités qui ne se limitent pas au monde de la robotique.
Aujourd'hui, la localisation de robots sous-marins demeure une tâche complexe. L'utilisation de capteurs habituels est impossible sous la surface, tels que ceux reposant sur les systèmes de géolocalisation par satellites. Les approches inertielles sont quant à elles limitées par leur forte dérive dans le temps. De plus, les fonds marins sont généralement homogènes et non structurés, rendant difficile l'utilisation de méthodes SLAM connues, qui couplent la localisation et la cartographie de manière simultanée.
Il devient donc nécessaire d'explorer de nouvelles alternatives. Notre approche consiste à traiter un problème de SLAM de manière purement temporelle. L'originalité de ce travail est de représenter le temps comme une variable classique qu'il faut estimer. Cette stratégie soulève de nouvelles opportunités dans le domaine de l'estimation d'état, permettant de traiter de nombreux problèmes sous un autre angle.
Toutefois, une telle résolution temporelle demande un ensemble d'outils théoriques qu'il convient de développer.
Cette thèse n'est donc pas seulement une contribution dans le monde de la robotique mobile, elle propose également une nouvelle démarche dans les domaines de la propagation de contraintes et des méthodes ensemblistes. Cette étude apporte de nouveaux outils de programmation par contracteurs qui permettent le développement de solveurs pour des systèmes dynamiques. Les composants étudiés sont mis en application tout au long de ce travail autours de problèmes robotiques concrets.
Il devient donc nécessaire d'explorer de nouvelles alternatives. Notre approche consiste à traiter un problème de SLAM de manière purement temporelle. L'originalité de ce travail est de représenter le temps comme une variable classique qu'il faut estimer. Cette stratégie soulève de nouvelles opportunités dans le domaine de l'estimation d'état, permettant de traiter de nombreux problèmes sous un autre angle.
Toutefois, une telle résolution temporelle demande un ensemble d'outils théoriques qu'il convient de développer.
Cette thèse n'est donc pas seulement une contribution dans le monde de la robotique mobile, elle propose également une nouvelle démarche dans les domaines de la propagation de contraintes et des méthodes ensemblistes. Cette étude apporte de nouveaux outils de programmation par contracteurs qui permettent le développement de solveurs pour des systèmes dynamiques. Les composants étudiés sont mis en application tout au long de ce travail autours de problèmes robotiques concrets.
