Stage 1 : Etude de la marche sur le robot BIP

Mots-Clés

robot bipède, automatique, simulation, expérimentation, marche artificielle, réhabilation des paraplégiques.

Niveau Requis

BAC + 5

Maîtres de stage

Roger Pissard-Gibollet (service SED ), Pierre-Brice Wieber (projet BIPOP ).

Description du stage

Durée

4 à 6 mois

Contexte

Le stage se déroulera au sein du service Support Expérimentations et Développements logiciels (SED) de l'INRIA Rhône-Alpes en collaboration avec le projet de recherche BIPOP.

Un des rôles de SED est la mise en oeuvre des outils matériels et logiciels pour les expérimentations robotiques des projets de recherche du site. Un des axes de recherche du projet BIPOP est l'étude de la marche artificielle appliquée à la robotique et à la réhabilitation des personnes paraplégiques. Le robot BIP est la plate-forme expérimentale centrale pour tous ces travaux.

Dès l'an 2000, le robot BIP a fait ses premiers pas dans le plan avec une version simplifiée à 8 degrés de liberté. Dans sa version complète à 15 degrés de liberté, le robot tient des postures d'équilibres de type "tai-chi" en utilisant une loi de commande "classique". Le développement d'une loi de commande plus complexe nous permet d'envisager aujourd'hui d'expérimenter la marche tri-dimensionnelle du robot. Ce sera l'objectif du stage.

Il est prévu de proposer un contrat d'ingénieur à durée déterminée d'un an dans la continuité de ce stage dans le cadre du projet MIMES (Modélisation et Indentification du Mouvement de mEmbres paralysés sous Stimulation électrique fonctionnelle) du RNTS (Réseau National sur la Technologie de la Santé). Il faudra alors faire évoluer la plate-forme expérimentale pour qu'elle puisse servir de patient virtuel (prise en compte de la dynamique musculaire, des perturbations de l'équilibre) pour une application de réhabilitation à la marche des personnes paraplégiques (en collaboration avec DEMAR).

Travail du stagiaire

L'objectif du stage est d'expérimenter une nouvelle loi de commande pour le robot BIP. Ce travail va se décomposer en :

  • Comprendre et maîtriser la théorie et l'expérimentation :
    • la commande des systèmes à contraintes unilatérales et la commande par fonction de tâche,
    • la plate-forme BIP, c'est à dire le robot et ses logiciels de programmation et de simulation

  • Définir et réaliser des expérimentations de marche:
    • la génération des trajectoires de marche pour différentes types de tâches (marcher, monter et descendre des escaliers,...)
    • la validation expérimentale.

Outils utilisés

Matériel

  • Robot BIP
  • Stations Linux

Logiciel