Thèse soutenue

Algorithme de planification de numérisation et d’alignement de nuages de points 3D pour le contrôle in-situ de pièces mécaniques en cours d’usinage
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Auteur / Autrice : Manon Jubert
Direction : Jean-Luc MariJean-Philippe PernotArnaud Polette
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 08/06/2021
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Informatique et Systèmes (LIS) (Marseille, Toulon) - LISPEN
Jury : Président / Présidente : Géraldine Morin
Examinateurs / Examinatrices : Raphaëlle Chaine, Michel Demesy, Dominique Nozais
Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Lartigue, Stéfanie Hahmann

Résumé

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Dans ce travail de thèse, nous traitons le problème de planification de numérisation et nous abordons également la problématique d'alignement de nuages de points 3D. Ces problèmes peuvent être étudiés et globalisés pour répondre aux besoins de nombreux domaines d'études. Dans ce manuscrit, nous répondons à la problématique suivante : comment contrôler automatiquement une pièce mécanique en cours d'usinage ? La première contribution à cette étude est l'élaboration d'un algorithme de planification automatique de numérisation de la pièce en fonction des contrôles à effectuer sur celle-ci. L'approche que nous proposons permet de s'adapter à n'importe quel outil de numérisation optique. La méthode proposée est générale et permet en plus de s'adapter à n'importe quel environnement industriel dans lequel est positionnée la pièce à contrôler. La seconde contribution se focalise sur le cas spécifique des données issues de capteurs optiques, à savoir les nuages de points 3D. À partir du plan de numérisation, nous élaborons une stratégie d'alignement des nuages de points entre eux. Nous abordons la problématique des cas où l'alignement des nuages de points n'est pas possible et tentons de résoudre ce problème. Enfin, on montre plusieurs applications industrielles de ces algorithmes, et nous discutons que la précision des méthodes proposées sur ces cas. On propose plusieurs ouvertures sur la suite de ces travaux, notamment sur les cas spécifiques de pièces non-alignables ou de grande envergure. Des idées d'amélioration et de robustification des algorithmes sont faites pour la suite de la recherche.