Domaines de compétences

–  Commande robuste
–  Contrôle actif des vibrations
–  Saturation : Synthèse de compensateurs anti-windup
–  Robotique : co-manipulation robotique, interaction physique homme-robot
–  Modélisation de systèmes mécaniques rigides/ structures mécaniques flexibles
–  Structures mécaniques minces instrumentées de transducteurs piézoélectriques
–  Expérimentation
–  Génie Mécanique (CAO, CFAO, procédés de fabrication, asservissements, ...)

 

Résumé des activités de recherche

1) Activités centrées sur le contrôle actif des vibrations dans des structures mécaniques instrumentées de capteurs et d'actionneurs piézoélectriques.

Trois problématiques essentielles se dégagent de ces activités :

Instrumentation
–  Matériau : Optimisation des propriétés de couplage électromécanique
–  Géométrie : Dimensionnement des capteurs et actionneurs
–  Placement : Optimisation du nombre et du positionnement des capteurs et actionneurs

Modélisation
–  Approche analytique : Formulation entrées-sorties par EDP du problème électro-mécanique
–  Approche numérique : Discrétisation par la méthode des éléments finis et simulation sur les logiciels Matlab, Matlab SDT-toolbox, ANSYS.

Commande
–  Formulation du problème de commande
–  Analyse et synthèse de lois de commande robustes respectant un cahier des charges multicritère
–  Prise en compte de la saturation des actionneurs dans la structure de contrôle

La réalisation d'une plateforme expérimentale d'étude et de recherche est en progression depuis 2007. Elle permet de procéder à des essais vibratoires en boucle fermée, mettant en oeuvre des lois de commande pour le contrôle actif des vibrations. La mise en service est effective depuis 2008. La réalisation de cette plateforme n'aurait pu démarrer sans le soutien financier du CNRS, des fonds du L2S, de la participation de Supélec et de THALES Research & Technology.

Application à la problématique industrielle d'amortissement actif des vibrations dans des équipements embarqués.

–  Amortissement des vibrations dans des cartes électroniques embarquées en vue d'atténuer l'usure par fretting des contacts électriques.
–  Amortissement des vibrations dans des systèmes optiques embarqués en vue d'améliorer la netteté des images.

Application à la problématique du contrôle de BioMEMS dans le cadre du projet DIGITEO Novéo.

Ce projet vise à développer de nouveaux instruments appelés BioMEMS (pour Biological Micro-Electro-Mechanical Systems) au service d'expérimentateurs biochimistes. Ces instruments doivent leurs permettre de manipuler des objets biologiques de taille cellulaire et de leur fournir des mesures quantitatives sur les interactions mécaniques qui se produisent entre ces objets biologiques et les molécules chimiques développées en milieu pharmaceutique. Les BioMEMS en question sont des micromanipulateurs robotiques, de corps monolithiques et déformables. Ils sont destinés à interagir avec des objets biologiques afin, par exemple, d'en caractériser quelques propriétés mécaniques (élasticité, contrainte de cisaillement…). Les problèmes de commande rencontrés sont ceux de la commande des structures flexibles mais incluant des contraintes inhérentes au « micro monde » comme l'adhésion par collage, par capillarité... La prise en compte de conditions de fonctionnement réalistes pour une mise en oeuvre en temps réel efficace, suppose le développement de lois de commande robustes aux incertitudes de modèle ainsi qu'un fonctionnement en régime saturant du ou des actionneurs.

Activités d'encadrement associées :

–  De février à juillet 2007, encadrant du stage de Master de Cao Hoang Minh NGUYEN, étudiant de l'ESISAR financé par des crédits du CNRS dédiés aux stages ingénieurs, sur le sujet : « Contrôle actif des vibrations par commande robuste & saturante d'actionneurs piézoélectriques ». Soutenu en Juillet 2007.
–  De février à août 2009, co-encadrant du stage de Master de Abdenbi MOHAND OUSAID, étudiant de l'Université Paris-Sud financé par le CEA-LIST, sur le sujet : « Synthèse d'observateurs pour le contrôle d'un prototype de micropince piézoélectrique d'architecture monolithique ». Soutenu en Juillet 2009.
–  Depuis avril 2011, encadrant du stage de Master de Belkacem BENMESSAOUD, étudiant de l'Université Paris-Sud financé par des crédits d'équipe internes au Laboratoire, sur le sujet : « Etude comparative de divers compensateurs anti-windup pour le contrôle actif des vibrations en régime saturant ». Soutenu en Juillet 2011.
–  De février à août 2012, co-encadrant du stage de Master de Djamaleddine MAAMRIA, étudiant de l'ENS Cachan financé par le L2S, sur le sujet : « Commande des systèmes linéaires avec saturation en entrée ». Soutenu en Juin 2012.

2) Activités portant sur la Comanipulation Robotique.

La comanipulation robotique, appelée cobotique, est un domaine de la robotique où l'homme et le robot interagissent physiquement pour réaliser conjointement une tâche, comme la manutention de charges lourdes, l'assistance au geste chirurgical, la rééducation motrice... Les principales propriétés attendues en cobotique sont :

–  l'assitance en effort : l'apport d'un effort par le robot qui s'ajoute ou se retranche « intelligemment » suivant la situation, à celui de l'opérateur humain,
–  la transparence en fonctionnement ressentie par l'homme, c'est-à-dire que le robot ne doit pas ajouter de perturbation supplémentaire à la tâche, due par exemple aux frottements, à l'inertie...,
–  la sécurité : le robot en contact physique avec l'opérateur humain ne doit en aucun cas représenter un danger pour sa vie.

Activités d'encadrement associées :

–  De septembre 2010 à novembre 2013, encadrant à 50% de la thèse de doctorat de Sarra JLASSI, financée par l'Ecole Doctorale STITS, dans le cadre du projet DIGITEO Roboteo Handling, sur le sujet : « Modélisation, formulation mathématique & étude des problèmes de commande en comanipulation robotique ». Thèse soutenue en novembre 2013.
–  De mai 2015 à août 2015, encadrant du stage de Master de Kouceïla MOUZARINE, étudiant de l'Université de Montpellier 2 financé par des crédits d'équipe internes au Laboratoire, sur le sujet : « Application d'un algorithme de co-manipulation robotique à un robot manipulateur 6 axes ». Soutenu en Août 2015.
–  Depuis novembre 2015, encadrant à 70% de la thèse de doctorat de Abdelkrim BAHLOUL, financée par l'Ecole Doctorale STITS, dans le cadre du projet ICODE Comanipulation robotique, sur le sujet : « Sur la commande de robots manipulateurs industriels en configuration de co-manipulation robotique ».

3) Activités portant sur la modélisation et l'étude des problèmes d'écoulement contrôlés

Projet LASIPS FLOCON (FLOw CONtrol) en partenariat avec le LIMSI

 

Responsabilités et activités communautaires

2012 -

Membre du jury de la première année du Master IST.

2010 - 2014

Membre élu du Conseil du Département de Physique, U.F.R. des Sciences de l'Université Paris-Sud XI

2008 -

Membre du GDR Robotique

2006 - 2010

Membre élu de la commission de spécialistes (CS), section CNU 61 puis de la Commission Consultative de Spécialistes de l'Université (CCSU).

2005 - 2008

Correspondant de la cellule informatique dans la Division Systèmes, en charge de la co-production et de la réalisation du document de division, partie du rapport d'activité du laboratoire 2005 - 2008

2002 -

Membre du groupe de travail MOSAR du GDR MACS

 

Activités contractuelles

2014 - 2016

Dépositaire et membre du projet Plateforme Robotique pour la Comanipulation Homme-Robot, financé par le LiDEX ICODE Institute de l'Université Paris-Saclay.

2014 - 2016

Co-dépositaire et membre du projet FLOCON, financé par le LaSIPS en collaboration avec le LIMSI.

2014 - 2016

Co-dépositaire et membre du projet PraCTiX, soutenu financièrement par le R.T.R.A. digiteo, en collaboration avec le groupe Robotique et Vision du laboratoire U2IS à l'ENSTA et le CEA/LIST/LRI.

2009 - 2013

Co-dépositaire et membre du projet Roboteo handling, soutenu financièrement par le R.T.R.A. digiteo, le CNRS et la région Île-de-France, en collaboration avec le CEA/LIST/LRM et le Département Automatique de Supelec.

2008 - 2012

Co-dépositaire et membre du projet Noveo, soutenu financièrement par le R.T.R.A. digiteo, le CNRS et la région Île-de-France, en collaboration avec le CEA/LIST/LRM et le Département Automatique de Supelec.

2003 - 2005

Contrat d'étude avec THALES Airborn Systems dans le cadre d'un PEA de la DGA. Conception et réalisation d'un système d'amortissement actif de cartes électroniques embarquées.