Sujet de stage : Mise en place d’une plateforme logicielle pour les interfaces immersives et la robotique collaborative
Mots-clés : ROS2, robotique collaborative, réalité virtuelle, interfaces haptiques
Contexte
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.
Problématique
Le développement de systèmes robotiques interactifs et collaboratifs constitue aujourd’hui un enjeu stratégique majeur pour de nombreuses industries, notamment celles de la fabrication, de la logistique, de la santé, et même des services. Ces systèmes, en pleine expansion, permettent d’améliorer la productivité, de réduire les coûts, et d’assurer une plus grande flexibilité dans des environnements en constante évolution. Robot Operating System (ROS) s’impose comme une plateforme de développement incontournable pour la robotique. ROS fournit un cadre puissant et flexible, favorisant le développement modulaire et la réutilisation de composants logiciels. Avec ses bibliothèques et outils standardisés, ROS permet une gestion simplifiée de tâches complexes comme la navigation, la manipulation d’objets, ou encore la perception avancée à l’aide de capteurs. D’un autre côté, les interfaces de réalités immersives (bras haptiques, casques…) permettent des interactions humain-système avancées. Cependant, malgré ces atouts, l’intégration de toutes ces technologies avec ROS pour le développement d’une plateforme générique et flexible présente des défis techniques.
Objectifs du projet
Le projet porte sur la mise en place d’un environnement de développement partagé permettant d’expérimenter les solutions développées par les membres de l’équipe dans le cadre de leurs activités de recherche dont l’évaluation des interactions humain-robots. L’objectif du projet est de concevoir et développer une couche logicielle basée sur ROS2 pour des applications robotiques impliquant des bras manipulateurs (tels que Universal Robot), des bras à retour d’effort, des interfaces et framework de réalité immersive (casques de réalité virtuelle, Unity 3D), dont nous disposons au sein de notre équipe.
Travail à réaliser
- Réaliser une veille technologique du domaine et se familiariser avec l’ensemble des technologies envisagées,
- Concevoir et développer une architecture logicielle basée sur ROS2 intégrant les différentes technologies,
- Implémenter un cas d’usage illustrant le fonctionnement de la plateforme.
- Rédiger une documentation technique complète, incluant les protocoles détaillés pour l’installation, la configuration et l’utilisation des outils développés.
Compétences et qualités requises
Bonne maîtrise de la conception/programmation en environnement Linux, connaissances d’au moins une de ces technologies : ROS2, Universal Robot, Unity 3D. Goût pour la recherche, le travail d’équipe et les échanges pluridisciplinaires.
Conditions du stage
Le stage se déroulera au laboratoire IBISC au sein de l’équipe IRA2. Une plateforme expérimentale (Unity 3D, robot UR3e, Bras haptique Haption) sont mis à disposition. Le stagiaire sera également en interaction avec les autres doctorants et stagiaires de l’équipe. Il/elle sera également convié à participer à certaines réunions de suivi du projet.
Lieu du stage :
Équipe IRA2, Laboratoire IBISC EA 4526
Bâtiment Pelvoux
36, Rue du Pelvoux
91000 EVRY-COURCOURONNES
Secrétariat: 01 69 47 75 51
Durée : 6 mois (entre février et octobre 2024, selon disponibilités)
Gratification minimale légale : 4.35€/h
Contact
Nicolas SEGUY (MCF Univ. Evry, IBISC équipe IRA2)
https://www.ibisc.univ-evry.fr/ira2
Réferences
- https://github.com/rparak/Unity3D_Robotics_UR
- https://github.com/arthurgomes4/UR5e_Unity
- https://github.com/Unity-Technologies/Unity-Robotics-Hub/
- Singh, M., Kapukotuwa, J., Gouveia, E. L. S., Fuenmayor, E., Qiao, Y., Murry, N., & Devine, D. (2024). Unity and ROS as a Digital and Communication Layer for Digital Twin Application: Case Study of Robotic Arm in a Smart Manufacturing Cell. Sensors, 24(17), 5680.
- Date de l’appel : 05/02/2025
- Statut de l’appel : Non pourvu
- Contacts cotés IBISC : Nicolas SEGUY (MCF Univ. Évry, IBISC équipe IRA2){nicolas.seguy}@univ-evry.fr
- Sujet de stage niveau Master 2 (format PDF)
- Web équipe IRA2
