Research
Read more about our different research areas below
Robotics
Les robots humanoïdes, les voitures autonomes et les drones sont tous des exemples de robots mobiles. Ils se distinguent des autres types robots par leur capacité à se déplacer de manière autonome, avec suffisamment d’intelligence pour réagir et prendre des décisions en fonction de leur perception de l’environnement navigation. On qualifie un robot d’autonome lorsqu’il peut planifier les actions à entreprendre pour accomplir une tâche donnée. Un ou un essaim de robots mobiles peut être amené à accomplir une tâche spécifique. Dans le cas d’un essaim de robots mobiles, il devient essentiel de définir une stratégie de coopération entre les robots tout en assurant la navigation autonome de chacun d’entre eux.
De nombreux algorithmes de navigation autonome ont été proposés dans la littérature : Champ potentiel artificiel, logique floue [1], réseaux neuronaux, etc. Cependant, lorsqu’ils sont mis en œuvre individuellement, ils peuvent conduire à des performances médiocres, alors que leurs combinaisons, lorsqu’elles sont bien pensées, peuvent produire des performances exceptionnelles. C’est pourquoi de nombreuses stratégies d’association ont été proposées dans la littérature pour faire naviguer les robots mobiles avec succès [2], [3]. D’autres algorithmes ont été développés pour minimiser l’énergie consommée par les robots mobiles [4], [5]. Ces algorithmes sont basés sur des capteurs de navigation qui fournissent des informations sur l’état du robot (position, orientation, vitesse, etc.) et sur les objets qui l’entourent. De nombreux capteurs tels que les systèmes de positionnement global, les caméras, les télémètres laser, les capteurs à ultrasons, les capteurs infrarouges, la RFID, les unités de mesure inertielle (IMU), les compas numériques et les gyroscopes peuvent être embarqués dans les robots mobiles pour accomplir des tâches particulières.
Les applications couvrent la surveillance, l’exploration planétaire, les patrouilles, les opérations de sauvetage d’urgence, l’automatisation industrielle, la construction, le divertissement, les guides de musée, les services personnels, l’intervention dans des environnements extrêmes, le transport et les soins médicaux.
A l’origine, les robots étaient conçus pour des tâches répétitives telles que la peinture, la soudure, la manutention, pour lesquelles quelques degrés de liberté suffisaient. Aujourd’hui, avec la complexité et la diversification des tâches à effectuer – opérations d’inspection, réparation de réacteurs nucléaires, chirurgie mini-invasive – les robots sont appelés à évoluer dans des environnements de plus en plus contraints, où un grand nombre de degrés de liberté est indispensable. Les plateformes comprennent des manipulateurs hyper redondants, des manipulateurs continus et des manipulateurs flexibles.
Cependant, au fur et à mesure que la dextérité du robot augmente, le développement de lois de contrôle devient de difficile. Pour un manipulateur ayant plus de 5 dofs, tout point de l’espace de travail du robot peut être associé à une ou plusieurs configurations du robot. Ce problème, connu sous le nom de résolution de la redondance, reste un sujet d’actualité. Certains chercheurs se sont concentrés sur la recherche de solutions inverses optimales [6]-[10], tandis que d’autres ont développé des approches conduisant à plusieurs solutions inverses [11], [12]. La complexité de la dérivation des solutions inverses augmente avec la nature du manipulateur (rigide, continuum ou souple).
Notons que les manipulateurs redondants offrent la possibilité d’effectuer simultanément des tâches secondaires autres que la tâche principale, telles que l’évitement des limites de l’articulation et l’évitement des obstacles. Il convient également de noter qu’une plateforme mobile peut être associée à ces bras manipulateurs pour former des manipulateurs mobiles hyper-redondants [13], [14], et comme les robots mobiles, ils peuvent également être associés en essaim de robots pour des tâches plus complexes, telles que le transport de charges lourdes dans des environnements contraignants.
Conception, réalisation et commande des orthèses robotisés (cheville-pied, de main, bras-avant-bras, hanche, etc.), à élasticité variable, pour la réhabilitation et ou l’assistance aux personnes handicapées. L’objectif de cet axe de recherche est de proposer aux populations handicapées à revenus modestes, des orthèses de moindre coûts, capable d’être utilisés comme aide à la marche/tâche ou comme outil d’entrainement pour la réhabilitation, grâce à la capacite de modification de l’élasticité. La combinaison de ces deux fonctions en un seul produit est la principale source de la réduction coût.
Climate Change, Meteorology monitoring and its environmental impacts
La circulation atmosphérique mondiale influencée majoritairement par le climat de l’Afrique Centrale (AC), régule les précipitations à l’échelle régionale et a un impact vital sur la société. En effet, la variabilité spatio-temporelle des précipitations est très importante et difficile à être captée par les simulations des modèles climatiques. C’est dans ce contexte que nous nous intéressons à la compréhension des mécanismes causant cette imprécision dans les modèles. Les résultats de nos travaux montrent que la performance des modèles climatiques dépend de la zone d’étude et que les modèles peuvent se compléter dans certaines conditions d’utilisation grâce aux modèles d’ensembles. Les modèles climatiques globaux ont montré des performances différentes à reproduire des indices de sécheresse, et les meilleurs d’entre eux ont été utilisés pour des projections dans les décennies futures en Afrique Centrale. D’autres résultats de nos travaux ont montré l’importance du choix de meilleurs schémas de convection pour la simulation.
De nos jours, les événements climatiques extrêmes parmi lesquels la sécheresse, sont de plus en plus récurrents avec des conséquences comme la baisse de la production de l’énergie hydroélectrique, la baisse du rendement agricole et de la production animale, les maladies hydriques, etc. La modélisation de ce phénomène n’est pas évidente et les modèles jusqu’ici connus présentent beaucoup de lacune à combler. C’est ainsi que nous nous sommes aligné à cet objectif à atteindre. Les résultats de nos travaux proposent de meilleurs modèles pour caractériser de tels phénomènes.
L’application du modèle proposé a révélé des zones agroécologiques du Cameroun à risque de sécheresses sévères et extrêmes dans les décennies à venir. Une autre approche que nous développons actuellement est de comprendre le couple climat et télécommunication ainsi que climat et santé. Dans notre contribution concernant cet axe de recherche, nous avons pu modifier l’algorithme de calcul de certains indices afin qu’ils puissent décrire efficacement le comportement observe dans notre environnement.