Titre : Conception d’un jumeau numérique basse fidélité  pour un espace de travail collaboratif

Mots clés: Environnement collaboratif, architecture logicielle, Jumeau numérique, réalité virtuelle, réalité augmentée, interactions 3D

Contexte et objectifs

Avec l’avènement de l’Industrie 4.0, les usines intelligentes s’appuient de plus en plus sur la numérisation, l’automatisation et l’intégration des systèmes cyberphysiques pour optimiser la production, améliorer la flexibilité et réduire les coûts. Les systèmes robotisés jouent un rôle clé dans cette transformation en travaillant aux côtés des opérateurs pour des tâches complexes et répétitives, nécessitant souvent une interaction fluide entre les humains et ces machines. Cela nécessite des systèmes intelligents capables de percevoir l’environnement, de comprendre les intentions humaines, et d’interagir de manière intuitive. Cette problématique dépasse le domaine de l’industrie et intéresse également le secteur de la santé. Par exemple, les robots d’assistance, qui interagissent directement avec les praticiens, doivent être capables de s’adapter de manière dynamique aux gestes de l’expert humain. Cela implique une compréhension fine des gestes, et des comportements humains, ainsi que des interfaces intuitives permettant une interaction multimodale fluide.

L’équipe IRA2 (Interactions, Réalité virtuelle et Augmentée, Robotique d’Assistance) du laboratoire IBISC, organisée autour de trois axes de recherche complémentaires (1) Interaction humain-machine, des réalités immersives, (2) Apprentissage Machine, Vision par Ordinateur & Informatique Graphique, et (3) Robotique & Mécatronique Intelligente, s’intéresse au contexte général de transformation numérique de ces environnements, et a pour ambition de développer des espaces collaboratifs intelligents qui permettent aux robots de mieux percevoir, comprendre, et réagir aux actions humaines. L’objectif à terme est de favoriser, via cet environnement, une interaction naturelle, sécurisée et efficace entre les humains et les robots.

Dans ce cadre, nous cherchons à définir une architecture minimale et ouverte pour supporter de tels environnements. En effet, les projets réalisés jusqu’à maintenant par l’équipe, en lien avec les études menées sur les interactions homme-environnement, mettent en œuvre des simulations réalistes mais complexes qui nécessitent des temps de développements conséquents. De plus, il faut avoir recours à des logiciels de modélisation qui requièrent des compétences spécifiques. L’idée serait donc d’aller vers davantage de standardisation et d’interopérabilité pour prototyper rapidement des jumeaux numériques basse fidélité. La mission, dans le cadre de ce stage, sera de participer à l’élaboration de ce système. Les tâches entrevues sont :

1. 1. réalisation d’un état de l’art sur les jumeaux numériques et les environnements collaboratifs afin de déterminer les exigences nécessaires et suffisantes à satisfaire
   2. proposition d’une architecture ouverte, conforme aux exigences mises en lumière
   3. maquette de démonstration de l’architecture proposée.

Compétences et qualités requises

• Bonne maîtrise de la conception/programmation
• Connaissance de la réalité augmentée, virtuelle, des interactions 3D…
• Organisation, autonomie, rigueur, communication

Conditions du stage

• Le stage se déroulera au laboratoire IBISC, 34, rue de Pelvoux, 91000 Evry-Courcouronnes
• Durée : 5 à 6 mois à partir du 01/02
• Matériel fourni : plate-forme expérimentale EVR@ de l’équipe IRA2
• Gratification minimale légale

Contact

Merci de faire parvenir candidature et CV à :

• M. Jean-Yves DIDIER
• mail : jeanyvesDOTdidierATuniv-evryDOTfr
• tél : 01 69 47 75 74

Title:

Design of a Low-Fidelity Digital Twin for a Collaborative Workspace

Keywords: Collaborative environment, software architecture, Digital Twin, virtual reality, augmented reality, 3D interactions

Context and Objectives

With the advent of Industry 4.0, smart factories increasingly rely on digitization, automation, and the integration of cyber-physical systems to optimize production, enhance flexibility, and reduce costs. Robotic systems play a key role in this transformation, working alongside operators on complex and repetitive tasks, often requiring smooth interaction between humans and machines. This necessitates intelligent systems capable of perceiving the environment, understanding human intentions, and interacting intuitively.

This challenge extends beyond the industrial domain and is also relevant in the healthcare sector. For instance, assistive robots, which interact directly with practitioners, must dynamically adapt to the expert’s gestures. This involves a fine understanding of human gestures and behaviors, as well as intuitive interfaces enabling fluid multimodal interaction.

The IRA2 team (Interactions, Virtual and Augmented Reality, Assistive Robotics) at the IBISC laboratory, organized around three complementary research areas: (1) Human-Machine Interaction, Immersive Realities, (2) Machine Learning, Computer Vision & Graphics, and (3) Intelligent Robotics & Mechatronics, focuses on the general context of the digital transformation of these environments. Its ambition is to develop intelligent collaborative spaces enabling robots to better perceive, understand, and respond to human actions. The ultimate goal is to promote natural, safe, and efficient interaction between humans and robots through such an environment.

In this context, we aim to define a minimal and open architecture to support such environments. Projects completed thus far by the team, related to studies on human-environment interactions, implement realistic but complex simulations requiring significant development time. Furthermore, these projects often rely on modeling software requiring specific expertise. The idea is to move toward greater standardization and interoperability to rapidly prototype low-fidelity digital twins. The mission of this internship is to contribute to the development of this system. The anticipated tasks are:

1. Conduct a literature review on digital twins and collaborative environments to determine the necessary and sufficient requirements.
2. Propose an open architecture that meets the identified requirements.
3. Develop a demonstration prototype of the proposed architecture.

Required Skills and Qualities

• Strong knowledge of design/programming
• Familiarity with augmented reality, virtual reality, 3D interactions…
• Organization, autonomy, rigor, and communication skills

Internship Conditions

• The internship will take place at the IBISC laboratory, 34 Rue de Pelvoux, 91000 Evry-Courcouronnes
• Duration: 5 to 6 months starting from February 1
• Provided equipment: IRA2 team’s EVR@ experimental platform
• Minimum legal compensation

Contact

Please send your application and CV to:
• Mr. Jean-Yves DIDIER
• Email: jeanyvesDOTdidierATuniv-evryDOTfr
• Phone: +33 1 69 47 75 74

• Date de l’appel : 24/12/2024
• Statut de l’appel : Non pourvu
• Contacts cotés IBISC : Jean-Yves DIDIER (PR Univ. Évry, IBISC équipe IRA2)
• Sujet de stage niveau Master 2 (format PDF)
• Web équipe IRA2
• Page Web Plateforme EVR@