Projets de fin d'étude en robotique 2023

Responsables : Luc Jaulin et B. Zerr

Lab-STICC UBO GDR MACS GDR Robotique ENSTA Bretagne DGA ROBEX Sperob SAGIP







Planning des soutenances


Le planning est donné dans la fiche qui suit

Il faut avoir rendu votre rapport au moins une semaine avant la soutenance.











Soutenances PFE 2023

Pour vos rapports et présentations, il est demandé de respecter (si possible) un certain format. Pour plus d'infos aller sur rapports.html.

Pour les rapports PFE 2023, Il faudrait théoriquement prévoir 3 exemplaires papier de votre rapport pour le jury, à envoyer par courrier postal ou à déposer en mains propres à l'école. Il faut également un exemplaire pour président de votre jury. Vous pouvez aussi tout simplement envoyer une version pdf et vérifier que cela convient aux membres du jury.

Pour plus d'informations sur les modalités de soutenance, les règles à respecter, la rédaction du rapport, voir robpfe.html







Liste des étudiants qui soutiendront leur PFE en 2023

Ermance Decaudaveine
Nicolas Defour
Laurent Droudun
Damien Esnault
Hugo Gace
Simon Gervaise
Mael Godard
Taddeo Guerin
Florian Jerram
Thibault Langlard
Augustin Morge
Rémi Poree
Danut Pop
Chloe Potherat
Laurent Potin
Mehavannen Prabakaran
Mirado Rajaomarosata
Hugo Reubrecht
Jonas Soueidan
Thomas Tacheron
Antoine Wanctin
Hugo Yverneau





Sujets

Ermance Decaudaveine
Titre du stage : Développement python pour des simulateurs de satellites
Confidentiel : Oui
Entreprise : SII Sophia Antipolis
Lieu : Nice
Encadrants : Guilllaume Colletin
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Identifier les besoins des développeurs et intégrateurs afin de concevoir un outil (Python) facilitant la manipulation des données binaires afin de les aider à écrire leurs tests et investiguer des systèmes complexes.
Jury : Lionel Lapierre, Luc Jaulin

Nicolas Defour
Titre du stage : Commande de muscles pneumatiques pour reproduire la spasticité du membre inférieur
Confidentiel : Non
Laboratoire : Laboratoire AMPERE – INSA de Lyon
Lieu : Lyon
Encadrants : Richard Moreau
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : L’objectif de ce stage est de reproduire la résistance pour l’articulation de la cheville en utilisant des muscles pneumatiques. Un prototype a déjà été développé au laboratoire Ampère. Ce prototype comprend des muscles pneumatiques et une structure mécanique reproduisant la jambe. Comme la spasticité n’a jamais été quantifiée en vue de la reproduire, il n’existe à l’heure actuelle pas de cahier de charges proprement élaboré. Pour compenser cet aspect, une stratégie de commande des actionneurs de type apprentissage par renforcement est envisagé et s’appuiera sur une base de données correspondant à des gestes mesurés de manière empirique.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe, Morgan Louédec

Laurent Droudun
Titre du stage : Stage Filtrage : comparaison de méthodes de recalage par images
Confidentiel : Oui
Laboratoire ou entreprise : MBDA
Lieu : Le Plessis Robinson
Encadrants : Alain Maschiella
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Comparer plusieurs techniques de recalage de navigation par comparaison d’images (Image Based Navigation) comprenant : le flux optique (estimation du mouvement global entre deux images) ou le tracking de point unique sur un plus grand nombre d’images. Cette mission s'inscrit dans un contexte où une bonne connaissance de l’état du système est indispensable pour en assurer les performances et la robustesse. Cela implique, entre autres, une bonne estimation de la position, de la vitesse et de l’orientation de l’engin, ce qui est atteint par hybridation des différentes mesures faites en vol.
Jury : Alain Maschiella, Lionel Lapierre, Luc Jaulin

Damien Esnault
Titre du stage : Développement d'un robot roue
Confidentiel : Non
Laboratoire ou entreprise : AID et ENSTA-Bretagne
Lieu : Brest
Encadrants : Luc Jaulin et Pierre-Henri Reilhac
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : L’objectif du PFE est de travailler sur le verrou technologique que représente la mobilité des plateformes robotisées terrestres. Pour cela l’étudiant devra réaliser un démonstrateur capable de franchir des obstacles divers. L’étudiant pourra partir d'une roue de vélo qu'il devra propulser et stabiliser par une méthode gyroscopique.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe, Olivier Ménage, Morgan Louédec, Erwan Le Franc, Lucia Bergantin, Christophe Viel

Hugo Gace
Titre du stage : Intégration échosondeurs dans l'architecture matérielle et logicielle du Robot CUBE
Confidentiel : Non
Laboratoire ou entreprise : LIRMM
Lieu : Montpellier
Encadrants : Lionel Lapierre
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Le robot CUBE est un robot sous-marin comportant 8 moteurs. Il est déjà équipé d'un capteur de pression et d'une IMU, mais cela n'est pas suffisant pour pouvoir le contrôler de manière autonome. L'objectif du stage est donc d'implémenter 6 échosondeurs (1 sur chaque face du cube) afin de pouvoir lui faire faire de l'évitement d'obstacle dans une piscine.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe, Morgan Louédec

Simon Gervaise
Titre du stage : Ingénieur robotique Contrôle Commande
Confidentiel : Oui
Entreprise : CT2MC
Lieu : Le Bourget du Lac
Encadrants : Pierre Martin
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Concevoir, en collaboration avec l’équipe robotique CT2MC, l’architecture logiciel de pilotage et développer les algorithmes de contrôle commande. Le cahier des charges client sera défini en amont et vous serez sollicité dans la rédaction du cahier des charges techniques permettant de définir le niveau de performance du drone.
Jury : Lionel Lapierre, Luc Jaulin

Mael Godard
Titre du stage : Développement d'un robot sous-marin pour évaluer la signature électrique sous-marine d'un navire
Confidentiel : Non
Laboratoire ou entreprise : DGA-TN
Lieu : Brest
Encadrants : Cédric Goeau
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Développement d'une electronique embarquée afin de proposer aux navires de la marine une solution embarquable pour mesurer leur champ électrique en mission Durant sa période de stage, le stagiaire peut être amené à se déplacer sur les différents sites de DGA Techniques navales.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe, Cédric Goëau

Florian Jerram
Titre du stage : Hybridation d'une INS par un capteur GNSS double antenne
Confidentiel : Oui
Entreprise : EXAIL
Lieu : Saint-Germain-en-Laye
Encadrants : Thomas Brunner
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : While the INS measures the vehicle’s movements in three dimensions using accelerometers and gyrometers, the dual antenna provides attitude information using satellite signals. However, as the INS is subject to time drift, it is essential to be able to recalibrate it using one or more external sensors. In order to improve the accuracy of real-time navigation and localisation, the aim of the internship was to hybridize an INS with a dual-antenna GNSS sensor. In order for the coupling to work properly, we initially focused on implementing tests on vehicles (trolleys or cars). This involved defining the equipment we would need and making the appropriate adjustments to the various sensors we had available : an INS, a dual-antenna GNSS receiver and a RTK modem. Since sensor fusion requires an error model, we then determined the model for the dual-antenna GNSS. We carried out a static study, using Allan’s analysis of variance tool among others, revealing correlated noise on the heading. We also had to look at the Kalman filter, because hybridisation relies on it. Finally, as this error model was determined statically, we ensured that it was also valid dynamically.
Jury : Xavier Monbaillard et Lionel Lapierre

Thibault Langlard
Titre du stage : Robotisation d’un dirigeable dédié à la captation scénique
Confidentiel : Oui/Non (préciser)
Laboratoire : Université d'Aix-Marseille
Lieu : Jardin du Pharo, 58 bd Charles Livon, Marseille
Encadrante : Martine Pithioux
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Intégration de capteurs et automatisation des déplacements d'un dirigeable conçu pour filmer des comédiens au théâtre
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe

Augustin Morge
Titre du stage : Hybridation d'une INS par des capteurs UWB
Confidentiel : Oui
Entreprise : EXAIL
Lieu : 34 Rue de la Croix de Fer, 78100 Saint-Germain-en-Laye
Encadrants : Thomas Brunner
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : La mesure d’un capteur UWB (pour Ultra Wide Band) permet d’avoir une indication de distance à un point géoréférencé qui peut être fournie aux centrales inertielles (CIN).
Cette mesure est particulièrement intéressante en intérieur pour les centrales inertielles MEMS dont les capteurs ne sont pas assez précis pour permettre une navigation stable et où le GNSS est peu accessible. La mission principale du stagiaire est de travailler sur la modélisation de ce type de capteur. Le but étant de le coupler aux CIN EXAIL à travers un filtre de Kalman et d’évaluer l’amélioration des performances du système global. En plus d’une étude bibliographique du sujet, le stagiaire aura besoin d’effectuer des mesures en prenant en charge la mise en œuvre des équipements de mesure et aura la charge du plan de test. Cela permettra de constituer une base d’étude de données réelles afin d’affiner la modélisation basée sur l’étude bibliographique. Enfin, une validation du couplage et du gain en performance sera attendu. Cette dernière devra être effectuée sur de nouveaux jeux de données indépendants des mesures ayant servies à élaborer le modèle.

Jury : Xavier Monbaillard et Lionel Lapierre

Danut Pop
Titre du stage : Development of a mature path following controller & dev of a minimal rigid-body transform contractor.
Confidentiel : Non
Laboratoire ou entreprise : Leibniz Universität Hannover
Lieu : Hannover, GERMANY
Encadrant : Mechthild Wilke
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : The goal of the UAV-Rescue project is to utilize a semi-autonomous drone equipped with a LiDAR and a Radar sensor to map disaster zones to help rescue teams to plan their mission efficiently. Up to now, two students implemented a LiDAR-based SLAM (MLE approach with Factor-Graphs) on the drone and another student is currently working on the path planning. Furthermore, they also implemented a simple controller so that the drone follows a given path. However, the tutor would like to use a more mature controller for the drone that can also deal with larger perturbations. In the scope of my internship, I will work on State of the Art controllers for drones to implement a stable controller that enables the drone to follow a given path under larger environmental perturbations. The final demonstration of the drone will be end of June 2023.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe

Rémi Porée
Titre du stage : Developpement et amelioration continue d une machine agricole autonome
Confidentiel : Oui/Non (préciser)
Entreprise : Odd Bot
Lieu : Galileistraat 15, Rotterdam, NETHERLANDS
Encadrants : Ewoud Pool
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Replace switchies with camera detection ; Drive autonomously on a flat field ; Automatically detect/determine that we're at the end of the field ; Automatically turn at the end of the field ; Active learning for new cropes.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe

Chloe Potherat
Titre du stage : Associate Consultant
Confidentiel : Oui/Non (préciser)
Entreprise : MANHATTAN ASSOCIATES
Lieu : Atlanta, UNITED STATES
Encadrants : Géraldine GAHAGNON
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Work as part of a project team responsible for the implementation or support of Manhattan Associates' software at client sites. This role involves gaining a good technical understanding of Manhattan products, configuring and testing them and training the end user on their full capacities. Manhattan's clients are often the most valuable brands in the world and so this role will offer enormous scope for travel and discover different cultures and ways of working.

Laurent Potin
Titre du stage : Programmation d'un robot nettoyeur de toit
Confidentiel : Oui
Entreprise : Cool Roof France
Lieu : RUE DE DOMBLANS, Z.A. de Quiella, Le Faou
Encadrants : Simon Daniel
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : L'objectif du stage est de programmer un robot qui va nettoyer un toit peint avec la peinture de Cool Roof France sans utiliser de source d'eau. Le robot sera conçu par le laboratoire robotique de l'Ensta, également en contrat avec Cool Roof France
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe, Morgan Louédec, Erwan Le Franc, Lucia Bergantin, Christophe Viel, N. Fourniol, Ronan Caradec

Mirado Rajaomarosata
Titre du stage : EquiLeap : Conception et réalisation d’un robot bipède à roues sauteur
Confidentiel : Non
Laboratoire : Lac-STICC, Robex
Lieu : Brest
Encadrants : Luc Jaulin et Pierre-Henri Reilhac
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Ce stage à pour ambition de fabriquer et de développer un robot à 2 roues se tenant en équilibre et capable de sauter.
Ce robot s’inspirera du robot Ascento. L’idée sera de le réaliser de zéro pour que laboratoire ROBEX puisse acquérir le savoir-faire autour des verrous technologiques du système : (i) L’équilibre autonome du robot ; (ii) Sa capacité à sauter et atterrir par la suite en maintenant son équilibre.
Le stagiaire mettra en oeuvre des compétences en mécatroniques et robotiques. La mécatronique permettra de fabriquer le système physique : Dimensionnement et modélisation mécanique ; Choix d’actionneurs ; Mise en place de capteurs ; Fabrication.

Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Simon Rohou, Matthieu Philippe, Morgan Louédec, Lucia Bergantin, Christophe Viel, N. Fourniol

Hugo Reubrecht
Titre du stage : Stage de développement logiciel en robotique sous-marine
Confidentiel : Oui
Laboratoire ou entreprise : Hydromea
Lieu : Avenue Longemalle 11, Renens, SWITZERLAND
Encadrant : Amaury Camus
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Développement logiciel de contrôle de drones sous-marins autonomes (AUV) ; Développement d'une interface utilisateur de planification et supervision ; Développement d'algorithmes de traitement d'images embarqués pour la navigation et l'amarrage (docking) de drones sous-marin autonome.
Jury : Lionel Lapierre, Mael Godard, Luc Jaulin

Jonas Soueidan
Titre du stage : Robust Trajectory Planning
Confidentiel : Non
Laboratoire : CNRS, LAAS
Lieu : 7 AV DU COLONEL ROCHE, Toulouse
Encadrants : Marco Cognetti
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Employing robots in our everyday life implies that they are able of dealing with the complexity of the real (uncertain) environments. Planning the motion of a robot is typically done into two stages: first an offline plan is computed, and then the commands to the robot actuators are sent in an open-loop fashion. This approach works in an ideal world, where the robot can perform exactly the planned motion. However, its implementation fails in most practical cases because of the unavoidable uncertainties affecting the information used by the planner. For this reason, the planned trajectory is in practice robustly executed by making use of a motion controller that “closes the loop” (feedback) between the planned and the actual motion, providing robustness. The idea of this project is to compute trajectories for the robot that are robust with respect to parameter uncertainties (e.g., mass, center of mass of the robot), for example following the approach in [1], where the closed-loop sensitivity matrix [2,3] is used within a probabilistic planner.
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Matthieu Philippe

Thomas Tacheron
Titre du stage : Equipements pour lanceurs, essais sur drone, simulation et modélisation
Confidentiel : Oui
Entreprise : EXAIL
Lieu : 34 rue de la Croix de fer, SAINT GERMAIN EN LAYE
Encadrant : Jeremy BEK
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Le stage a lieu au sein de l’équipe spatiale qui est composée d’une trentaine de personnes. Cette équipe diverse et dynamique mélange des compétences en optique, électronique et systèmes spatiaux. Elle réalise à la fois le développement et la fabrication d’équipements de navigation spatiale (gyroscopes, centrales inertielles, et IMU). Au total, les systèmes mis au point et produits par exail totalisent plus de 6 millions d’heure en orbite et accompagnent Ariane 5 sur tous ses vols depuis 2020. L’équipe spatiale travaille sur le développement d’équipements de guidage pour les lanceurs spatiaux; vous serez en charge de la mise au point d’une nouvelle expérience pour tester nos équipements sur un drone aérien ainsi que de la simulation de trajectoires de vol de fusées. Le stage recouvre les activités suivantes : Identification et prise en main d’un drone permettant de tester en altitude nos équipements ; Mise en place de l’expérience qui doit intégrer le montage de nos équipements sur le drone identifié ; Test en vol de la performance de nos équipements dans différents scénarios de vol ; Simulation de la performance de nos équipements à l’aide des outils de modélisation d’exail ; Comparaison des résultats de simulation et des tests réalisés en vol sur drone.
Jury : Lionel Lapierre et Luc Jaulin

Julien Taran
Titre du stage : Développement d'outils d'IA (Notamment CNN) pour reconnaitre des galaxies
Confidentiel : Non
Laboratoire ou entreprise : Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
Lieu : CEA/Paris-Saclay, Gif-Sur-Yvette
Encadrant : Christophe Yeche
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Mise en oeuvre des méthodes d’Intelligence Artificielle pour identifier les galaxies de type Lyman-break et pour mesurer leur redshift à partir de leur spectre. Il développera un CNN (réseau neuronal convolutif) dans un premier temps. Il sera aussi amené à utiliser des méthodes d’augmentation de données car la taille de l’échantillon d'entrainement est relativement faible.
Jury : Manuel Arana Jiménez, Luc Jaulin, Edwin Tomy George

Antoine Wanctin
Titre du stage : Software Engineer Intern : Work on autonomy and reliability of drones
Confidentiel : Non
Entreprise : RigiTech
Lieu : Route des Flumeaux 39 , SWITZERLAND
Encadrant : Victor Delafontaine
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : Precision landing fine tuning using the down facing camera; Optical flow implementation to track the position when the drone loses GPS ; Landing spot selection from cloud view to decide where to land in an emergency (could also lead to machine learning segmentation implementation) ; Continuation of implementation of network-based routing instead of point-to-point ; Setup bench testing of the drone software
Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Matthieu Philippe

Hugo Yverneau
Titre du stage : Development of localization & control algorithms for an autonomous ROV
Confidentiel : Oui
Entreprise : Forssea Robotics
Lieu : n°196 avenue des eaux blanches, 34200, Sète
Encadrants : Auguste Bourgois
Tuteur école : Luc Jaulin
Résumé : The intern will take part in the development and validation of localization and control algorithms for the Argos autonomous ROV, and participate in the release of the robot's new embedded software.In particular,
- the intern will improve the existing sonar driver and test it in various environments (pool, open water). The test protocol will be designed by the intern.
- the intern will update the current control architecture to implement chainable ros2 controllers, which will require a good understanding of the current control architecture.
- the intern will implement plugins for the existing localization framework, in particular one for an INS and a 3D odometry sensor. An in-depth understanding of graph-slam and Lie theory will be required.
This list is not exhaustive, and the intern will also take part in the development of small features and unit tests for the latter all along his internship, depending on the company's needs.

Jury : Laurent Hardouin, Luc Jaulin, Matthieu Philippe, Morgan Louédec, Christophe Viel, N. Fourniol, A. Bourgois