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Damien Chablat

CNRS IRCCyN

Projets ROBEA

  •  Projet Robea MAX (2002-2003) et MPP (2004-2005) : Ce projet a regroupé une équipe du LIRMM, de l’INRIA (COPRIN), du LASMEA, du LARAMA et deux équipes de l’IRCCyN (Robotique et MCM). Dans ces projets, j’ai travaillé avec Philippe Wenger, Félix Majou, Fouad Bennis, Anatoly Pashkevich et Stéphane Caro sur la conception optimale de mécanisme parallèle. L’Orthoglide a servi d’exemple d’application pour les stratégies de conception, les études de rigidité et la sensibilité aux erreurs de fabrication.
  •  Projet Robea Anguille (2004-2006) : Dans ce projet, j’ai conçu avec Philippe Wenger une cinématique originale de vertèbres basée sur un mécanisme parallèle sphérique, réalisé avec Gaël Branchu la maquette numérique du prototype et aidé Paul Molina pour la fabrication.

Projet Orthoglide

  • À partir de mes premiers résultats est né le projet Orthoglide dont le premier objectif était la réalisation d’un prototype à échelle réduite d’une machine outil 3 axes. Ce premier projet qui commença en 2001 permis de support pour les thèses de Sylvain Guegan (2003, équipe robotique), Félix Majou (2004) et Stéphane Caro (2004) et 5 publications en revues ont été écrite (dont une dans l’équipe robotique). Le prototype a été financé (20 K€) par l’IRCCyN via des crédit École des Mines de Nantes, par l’ANVAR, par la Région des Pays de la Loire (Financement jeune chercheur) et par le CNRS (ROBEA MPP).
  • L’évolution de l’Orthoglide vers l’usinage 5 axes a abouti à la création d’une nouvelle architecture qui a été brevet en France (FR2850599), en Europe (EP1597017), au Canada (CA2515024) et au USA (US20070062321). Un prototype est en cours de conception et le financement est acquis (130K€) grâce au CNRS (32K€), à l’IRCCyN (41K€) et à la Région des Pays de la Loire (57K€). Une thèse est en cours sur l'optimisation du prototype (Raza Ur-Rehman).

Projets européens

  •  Projet européen EnHance (2000): Ce projet est lié au thème « intégration des processus d’industrialisation ». Dans notre équipe, six personnes y ont participé pendant trois ans. Ma contribution principale fut l’adaptation de programmes réalisés dans le cadre d’une thèse sur les études d'accessibilité en montage et démontage qui utilisent les techniques de type « multi-agents » pour les adapter aux données industrielles du projet, et ajouter de nouvelles fonctionnalités telles que l’ergonomie.
  •  Projet européen NEXT "Next Generation Production Systems", IP 011815 (2005-2009) : Ce projet regroupe 24 partenaires européens. L’équipe robotique et MCM sont présents dans ce projet au travers du CNRS qui regroupe trois laboratoires, le LASMEA, le LIRMM et l’IRCCyN. Notre activité est principalement autour de l’étude des architectures parallèles de machines outils. Notre exemple d’application est la machine Verne construit pour l’IRCCyN par Fatronik. Nous développons des modèles géométriques direct et inverse analytiques permettant une implémentation plus rapide ainsi que le passage vers des modèles dynamique. Une modélisation plus précise de l’espace de travail doit aussi permettre une augmentation de l’espace de travail utilisable. Ce projet sert de support pour la thèse de Daniel Kanaan (2005-2008) que je co-encadre avec Wisama Khalil et Philippe Wenger.
  • Projet europée ANGELS "Embodied Intelligence" (2009-2012): Ce projet est dans le contexte de la robotique reconfigurable et vise à développer un robot anguille modulable capable de se diviser en robots identiques mais plus petits aptes à communiquer et inversement à se ré-assembler. Cette nouvelle caractéristique doit offrir au robot la possibilité de se déplacer en s’adaptant à son environnement : réduire sa taille en se démultipliant pour se faufiler dans les tuyauteries anguleuses, analyser un objet selon divers points de vue, etc.

AS et CNRS

  •  Action Spécifique CNRS N°90, "Détection de collosions et Calcul de réponse" (2003) : Ce projet regroupe de nombreux laboratoire (LIFL – Lille, LSC – Evry, GRAVIR – Grenoble, IRCCYN – Nantes, LIRMM – Montpellier, IRISA – Rennes, LSIIT – Strasbourg, LERI – Reims, I3D – Rocquencourt, IRIT – Toulouse, LE2I – Dijon, ENSI – Bourges, LSIS – Marseille, IRENav – Brest). Il a été encadré par P. Meseure, A. Kheddar, F. Faure. Dans ce projet, j’ai apporté les problématiques rencontrées dans l’équipe MCM pour le placement optimal de robot, la génération de trajectoire avec les systèmes multi-agents ainsi que l’animation de mannequin.
  •  Projet " Robots Cuspidaux et Racines Triples" Ce projet a regroupé une équipe de l’IRMAR et les projets COPRIN et SPACE de l’INRIA. Dans ce projet, nous avons résolu le problème pour une sous-famille de manipulateurs orthogonaux et nous avons montré ainsi tout l'intérêt d'une collaboration pluridisciplinaire pour la classification des manipulateurs cuspidaux. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Maher Baili (2004) ainsi que le master (2004) et la thèse de Mazen Zein (2007).

Projets ANR

  •   ANR SIROPA "Singularités des robots parallèles" (2007-2010) (ANR SiRoPa) : Ce projet regroupe 5 laboratoires, le projet COPRIN de l’INRIA de Sophia-Antipolis, l’IRCCyN, l’IRMAR, le LINA, le projet SALSA de l’INRIA de Rocquencourt. Dans ce projet, je dois contribuer à la définition d’outils innovants et suffisamment génériques permettant le calcul et la gestion des singularités des robots parallèles. Les champs d’application sont ceux de la robotique parallèle, c’est-à-dire principalement la robotique manufacturière et les machines-outil, la robotique médicale et les interfaces haptiques.
  •  ANR RAAMO "Robot Anguille Autonome pour Milieux Opaques" (2007-2010) : Ce projet regroupe 6 laboratoires, l’IRCCyN, le LMF (Laboratoire de Mécanique des Fluides de Nantes), le LAG (Laboratoire d’Automatique de Grenoble), SUBATECH, 3S (Laboratoire Sols-Solides-Structures de Grenoble et UNIC (Unité de Neurosciences Intégratives et Computationnelles). Dans ce projet, je dois transférer les connaissances acquises dans le cadre du projet ROBEA Anguille sur la construction de la peau et réaliser la modélisation de la tête et de la queue.
  •  ANR COROUSSO "Modélisation et commande de robots d'usinage de pièces composites de grandes dimensions et de soufage FSW" (2010-2013): Ce projet regroupe 4 partenaires, Europe Technologie (ET), l'Institut de Soudage (IS), le Laboratoire de Conception Fabrication Commande (LCFC) et l'IRCCyN. Le projet COROUSSO se propose de développer et de valider par des essais des études afin de lever les verrous technologiques qui empêchent actuellement la réalisation de certaines opérations par un robot. Deux exemples d'appication ont été choisis, l'usinage des pièces en matériaux composites et le soudage par "Friction Stir Welding" (WEB).
  • ANR AviNeck (2017-2021), « Le cou des oiseaux, un bras pour les robots », avec le MECADEV (WEB).
  • ANR LobbyBot (2018-2022), « Nouvelles interfaces à contact intermittent », avec Renault, Clarté et l’INRIA .(WEB)
  • ANR SSNAEQ (2020-2023), « Surface Swiming Snakes Achieve Equilibrium », ANR jeune chercheur Johann Herault
  • ANR ECARP (2020-2023), « Efficient Certified Algorithms for Robot Motion Planning », avec le PIP6 et JKU (Autriche)

Projets EMC2

  • Projet EMC2-Virtual Reality for Design (VR4D) (2008-2010) : Ce projet a pour finalité l’intégration de nouveaux outils dans les métiers liés à la création et la conception d’espaces de vie et de travail. VR4D s’adresse en priorité aux designers, créatifs et aménageurs dont l’objectif est de fournir à l’utilisateur final une qualité de vie et/ou une facilité d’usage maximale. L’objectif du projet est de redonner au designer la possibilité de travailler avec les outils usuels tout en ayant une vision 3D en temps réel. L’utilisation d’espace immersif (SASCube) et notamment d’interface spécifique liée à la Réalité Virtuelle n’étant pas innée, une interface basée sur une plate-forme type note book reliée au système immersif sera développée.
  • Projet EMC2-MDO (2006-2009) : Ce projet regroupe 5 partenaires, Sirehna, DCNS, Mecachrome, Barre Thomas et l’IRCCyN et à pour objet le développement de plates-formes de conception optimale industrielle en intégrant des moyens de simulation numériques.
  • Projet IRIMI (2010-2012) : Ce projet regroupe 5 partenaires, C&K, CEA FONTENAY, BA Systèmes, GE MEDICAL SYSTEMS SCS et l'IRCCyN. L'ambition du projet IRIMI est de démontrer la faisabilité d'un système d'imagerie médicale robotisé intégré au bloc chirurgical.

Contrats de plan état-région CPER

  • FACTORY: Usine du Futur (Fabrication Additive, Pepite Learning Factory, HumCA) (CPER ECN 300K€, 2015-2021). Dans le cadre de la conception des nouveaux postes de travail ou la conception d’exosquelette, il est nécessaire d’évaluer le travail de l’homme par des systèmes de capture de mouvement, d’analyser son activité musculaire, de l’immerger dans un monde virtuel ou de lui permettre de ressentir des objets du virtuel. Le résultat de ces analyses permettra de mieux aider l’homme dans ces mouvements et d’éviter d’introduire de nouvelles contraintes pouvant aboutir à d’autres maladies musculo-squelettiques. Des études comparatives pourront être réalisées avec ou sans les exosquelettes. Une autre application de ces moyens sera la commande de prothèse. En effet, pour étudier l’activité musculaire, nous utilisons des signaux EMG qui peuvent aussi être utilisés pour activer une prothèse. Pour permettre ces études, des équipements existent déjà sur la plate-forme de réalité virtuelle de l’école centrale de Nantes. L’objectif de nouveaux investissements est de compléter, d’améliorer et compléter ces équipements.

IRT Jules Verne

  • Projet IRT PIVIPP, « Développement de solutions numériques et mécaniques pour permettre l’interfaçage entre la scène réelle et virtuelle pour faciliter le travail collaboratif en réalité virtuelle», 2013-2016.
  • Projet IRT FAST, « Développement de systémes cobotiques pour la préhension et le positionnement de pièces pour la filière automobile », 2013-2016
  • Projet IRT IMPACT, « Investigation for Manufacturing Processes Adapted to ComposiTes) », 2015-2016
  • Projet IRT MASCOT, « Simulation de différentes configurations de cobots », 2016
  • Projet IRT ASPEN, « Développement d’une solution automatisée d’assemblage de tôles par soudage », 2016-2022
  • Projet IRT Cobot++, « Manipulation cobotique de fortes charges », 2017-2021
  • Projet IRT CobotLege, « Prédimensionnement des efforts du câble sur le bras », 2020.
  • Projet IRT GEHC, « Propositions de cimématiques permettant de répondre à un ensemble de contraintes + dimensionnement des solutions proposées », 2018

Contrats industriels

  • Étude de bras articulés d’architecture non standard : Développement d’inverseurs et optimisation des solutions, 2001, Tecnomatix France.
  • Étude de faisabilité de l’intégration du périphérique Phantom dans Robcad pour la gestion des robots et des mannequins, 2002, Tecnomatix France.
  • Contrôle interactif d’humains virtuels pour des tâches de montage-démontage, 2003-2005, CEA.
  • Robot grimpeur, 2006, EADS, Tecno’Campus de Nantes.
  • Analyse de la fatigue humaine, 2006-2008, EADS, Tecno’Campus de Nantes.
  • Chair robotique Renault/Ec-Nantes, « Développement d’un robot pour la recharge de voiture électrique », 2018.

Thèses CIFRE

  • Aldebaran : 2013-2016: Giulio Cerruti, "Conception et contrôle d'une main polyarticulée pour un robot humanoïde", (soutenue le 17 octobre 2017), co-encadrement avec S. Sakka et D. Gouaillier (Aldebaran).
  • Thales : 2014-2017: Yanis Briheche, "Optimisation du maillage de la veille sur radar à balayage électronique à panneau fixe", co-direction avec Fouad bennis et Frédéric Barbaresco
  • Orthopus : 2020-2023 : Come Butin, "Conception et réalisation d’une nouvelle prothèse de main myoélectrique accessible", co-encadrement avec Yannick Aoustin
  • Armor Méca développement : 2019-2022: Pol Hamon, "Conception et contrôle d'un préhenseur sous-actionné pour la saisie d'objets complexes", co-encadrement Franck Plestan
  • Safran : 2022-2024 : Alexandré Lé, Étude de la commande de robots parallèles pour la stabilisation inertielle de dispositifs de visée, co-encadrement avec Fabrice Rouillier

Collaboration internatioanlle

  • Projet Hubert Curien Fast, interface haptique (2011-2012) : Ce projet a été déposé avec M. Chen Chao de l'université de Monash en Autralie et Stéphane Caro (responsable) et Sébastien Briot. Il a pour objectif la conception optimale d'une interface haptique dédiée à la robotique médicale.