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Titre
Développement d'un bras robotisé de lancement et de récupération de drone à voilure fixe

Sujet
L'objectif est d'étudier et mettre en œuvre un bras manipulateur robotisé capable de lancer et de récupérer un drone à voilure fixe à bord d'un navire faisant route.
La mise en œuvre d'UAV (Unmanned Aerial Vehicule) à voilure fixe depuis un navire est actuellement limitée soit par la nécessité d'une piste d'envol et d'atterrissage, soit par les contraintes liées à une récupération sur l’eau (risque de perte de l'UAV à l'amerrissage, arrêt du navire…). Un système de lancement et récupération automatique d’un drone depuis un navire permettrait d’accroître l’utilisation des UAV et étendre ainsi les capacités opérationnelles des plates-formes équipées (surveillance maritime, sauvetage en mer, etc...)
Dans ce contexte on considérera la conception d'un système robotique juxtaposant en série un macro-mini manipulateur pour la poursuite/lancement et l'accrochage/décrochage de l'aéronef et sa commande référencée sur des capteurs de vision et d'effort. Le micro manipulateur sera utilisé pour les mouvements de faibles amplitudes, le bras assurera quant à lui les déplacements de grandes amplitudes pour compenser les mouvements relatifs du navire et de l’UAV.

Cadre de travail
Cette thèse sur financement CIFRE s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre l'ONERA et la société SITIA. SITIA (Société d’Ingénierie et de Technologies Industrielles Avancées) est une PME Nantaise dont le cœur de métier est le banc d’essai (machine spéciale). SITIA développe actuellement une activité innovation robotique et cherche à renforcer ses équipes (embauche à l’issue de la thèse).

Déroulement envisagé
Les travaux de thèse seront réalisés en collaboration étroite avec la société SITIA pour prendre en compte les contraintes de mise en œuvre du dispositif.
Ils porteront dans un premier temps sur des études d'architecture d'un tel système (choix des capteurs proprioceptifs et extéroceptifs, choix des degrés de liberté contrôlés, distribution des impédances commandées et passives, etc.) puis sur la modélisation et la simulation dynamique des solutions candidates, des méthodes de détection et de poursuite des cibles, des lois de commande prédictive robustes référencées capteurs et enfin sur une mise en œuvre sur un dispositif expérimental pour évaluer les concepts proposés.

Profil du candidat
- Formation : master de recherche en automatique/robotique avec connaissance souhaitées en mécanique générale. Ecole d’ingénieur appréciée.
- Spécificités souhaitées : Automatique - Mécanique

Entreprise d’accueil
SITIA - 1, rue de la Noé, 44100 Nantes
Sébastien RUBRECHT - 02 40 37 56 56 – s.rubrecht@sitia.fr
Laboratoire d’accueil
ONERA TIS - DCSD - 2, avenue E. Belin, BP 74025, 31055 Toulouse
Mathieu ROGNANT - 05 62 25 27 66 – Mathieu.Rognant@onera.fr
Philippe BIDAUD - 01 80 38 68 13 - Philippe.bidaud@onera.fr
Formation doctorale
ISAE