Christophe Viel est chercheur en robotique marine d’exploration au CNRS depuis 2021, affecté au laboratoire Lab-STICC, dans l’équipe ROBEX* d’ENSTA Bretagne. Il a rejoint une équipe réputée et un environnement expérimental adapté à ses projets.
Son parcours
Intéressé par la robotique depuis tout petit (dès l’âge de 6 ans il voulait comprendre comment ça marche !), Christophe a vite compris que des étude scientifiques et d’ingénieur s’imposaient. Il obtient sa thèse en 2014 sur un sujet de robotique : quelle stratégie pour réduire le nombre de communications dans une flotte de robots.
"L’objectif est de réduire le besoin énergétique des robots et de gagner en efficacité en échangeant le juste nécessaire d’informations. Tant que les robots ne s'éloignent pas de la route prévue, aucune communication n'est nécessaire. Une communication se déclenche seulement quand un imprévu apparait pour redéfinir la stratégie commune. C’est un sujet de thèse très orienté mathématiques et automatisme. Je devais aussi trouver les meilleurs compromis entre théorie et pratique et c’est ce qui me plait dans la recherche : s’adapter au mieux aux besoins et que les nouvelles méthodes créées puissent servir dans différentes situations. Je fais de la recherche publique, cela me permet d’explorer des solutions tout à fait atypiques, de sortir des sentiers battus, mais je tiens à rester connecté aux domaines d’application".
Christophe a ensuite parfait sa formation de robotique marine en Angleterre, dans un laboratoire de Plymouth où il a réalisé un post-doc. Il y faisait partie d’une équipe chargée de développer des robots voiliers autonomes pour participer à une compétition universitaire, la « WRSC* » :
« Je me suis alors beaucoup appuyé sur les travaux et solutions mathématiques publiés par les roboticiens d’ENSTA Bretagne qui ont participé à cette compétition à de nombreuses reprises. J’ai alors perçu l’immense potentiel de cette équipe et l’intérêt d’y conduire mes propres recherches en robotique marine. Je suis toutefois d’abord rentré dans le sud de la France et ai intégré un autre passionnant laboratoire en bio-robotique, l’ISM (Institut des Sciences du Mouvement) où j’ai essayé d’équiper un hélicoptère de capteurs façon « œil de mouche » afin de détecter et éviter tout contact des pâles avec des obstacles. Le système a d’ailleurs été breveté par le directeur du projet. »
Mais Christophe avait pris goût à la robotique marine et lorgnait avec envie les travaux de recherche de l’équipe ENSTA Bretagne.
« J’ai postulé au CNRS en présentant un projet de recherche en robotique marine d’exploration et en proposant d’être affilié à Brest, à l’ENSTA Bretagne, dans le laboratoire LabSTICC*. Le projet a été retenu et mon affectation à Brest a été acceptée. »
Nouvellement arrivé à l’ENSTA Bretagne en février 2021, Christophe a immédiatement profité des expériences conduites sur le lac de Guerlédan pour se former sur les robots de l'école. Par la suite, le lac et le barrage ont été des lieux idéaux pour tester ses modèles mathématiques et un prototype de robot sous-marin d’inspection.
© Simon Rohou
Son sujet de recherche
Les recherches en robotique marine conduites par Christophe ciblent l’amélioration des systèmes de drones sous-marins téléopérés dédiés à de l’inspection ou de la maintenance. Ces ROV* sont désormais couramment utilisés. Ils ont la particularité d’être reliés par câble à une station de surface (plateforme, quai ou navire) afin de transmettre de la vidéo à un opérateur : le drone filme l’objet inspecté et l’opérateur utilise cette vidéo pour voir et réaliser sa mission. Des difficultés opérationnelles ont été identifiées sur le câble qui n’est pas tendu : celui-ci se déplace au gré des courants et finit le plus souvent par s’emmêler sur lui-même ou un obstacle, compromettant la mission.
Christophe a entrepris d’équiper le câble de masses et bouées sur poulies afin qu’ils se déplacent librement sur le câble pour le lester, mieux maîtriser son comportement et ainsi réussir à le modéliser. Et comme souvent en recherche, une solution peut en amener une autre : l’angle du câble mesuré depuis un point de surface (bateau par exemple) et le ROV renseignent sur la localisation du robot. Un article a été publié dans Ocean Engineer fin 2022 et un autre est sur le point de l’être.
Christophe s’intéresse également aux flottes de robots qui décupleraient les capacités d’intervention ou d’inspection. Les problèmes posés gagnent en complexité. Ces robots sont également reliés entre eux par des câbles.
La robotique marine d’exploration est en plein essor portée par une baisse des coûts d’acquisition des robots et avec elle de nombreux défis scientifiques nouveaux émergent. L’équipe ENSTA Bretagne a l’avantage de disposer de connaissances et de moyens matériels étendus, pour faire évoluer les méthodes et s’assurer de leur fiabilité. La création prochaine du nouveau bassin de robotique va nous donner encore plus de potentiel dans ce domaine.
La construction du futur bassin de robotique marine et sous-marine débute en 2023. Il devrait être inauguré en 2024.
