Thèse soutenue

Etude et développement de tâches de manipulation mobile dans le contexte de l'industrie 4.0

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Auteur / Autrice : Wafae Sebbata
Direction : Jean-François Brethé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique, signal, productique, robotique
Date : Soutenance le 29/10/2021
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de Recherche en Electrotechnique et Automatique du Havre (Le Havre, Seine-Maritime ; 1999-....)
Jury : Président / Présidente : Pierre Blazevic
Examinateurs / Examinatrices : Viviane Cadenat, Sophie Gaultier-Gaillard, Luc Rolland, M'hamed Sahnoun
Rapporteur / Rapporteuse : Patrick Bonnin, Jean-Pierre Gazeau

Résumé

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Dans le cadre de l’industrie 4.0, la robotisation des opérations dans les entrepôts logistiques et les ateliers de fabrication, telle que la saisie/dépose de pièces, le stockage de produits, le transport des objets etc., est devenue indispensable. En particulier l’introduction et la généralisation de manipulateurs mobiles constitue un enjeu stratégique. Les travaux menés durant cette thèse visent à robotiser le processus d’alimentation en pièces mécaniques d’une machine de test ou d’un centre d’usinage en utilisant un manipulateur mobile. Ce dernier est obtenu par l’association d’un bras manipulateur et d’une plate-forme mobile, le tout instrumenté de différents capteurs (lidars, caméras RGB-D et PTZ, capteurs d’efforts 6 axes…). Les travaux s’inscrivent dans le projet Interreg COROT dont un des objectifs est de développer un prototype de manipulateur mobile fonctionnnel pour les PME (Petites et Moyennes entreprises). La saisie de pièces mécaniques, la navigation du robot mobile dans l’environnement de l’atelier, la saisie/dépose de pièces dans la machine-outil sont étudiés et mis en œuvre, d’une part en utilisant des ressources open-source et le middleware ROS, d’autre part en adaptant au contexte des techniques d’apprentissage profond pour la saisie adaptative de pièces. En dernier lieu, un cadre de qualification générique de la précision d’un manipulateur mobile est formulé, puis mis en oeuvre sur un cas d’étude ; la métholodologie proposée permet de choisir le mode de commande pertinent (boucle ouverte ou commande orientée capteur) permettant de placer un objet dans un environnement contraint spatialement.