Synthèse biomimétique pour la robotique bio-inspirée : application à la nage ondulatoire de serpent drone
Étudier les serpents et prendre des mesures précises de leurs mouvements pour qualifier et quantifier l’efficacité énergétique de leur nage est une étape importante. Tester l’impact de modifications de paramètres cinématiques requiert une obéissance de leur part, ce qui est impossible. La solution envisagée est l’utilisation d’un drone serpent bio-inspiré, reproduisant la nage ondulatoire des serpents biologiques. Un tel robot relevant du biomimétisme est un outil développé par les roboticiens pour les biologistes s’insérant dans une boucle de rétroaction pour mettre à l’épreuve des hypothèses biologiques.
Ainsi, mon projet doctoral vise à développer un système mécatronique complexe par biomimétisme reliant la cinématique ondulatoire aux performances et à l’efficacité de la nage des serpents. Il s’agit à la fois de contribuer à la constitution d’une vaste collection de cinématiques à l’aide d’enregistrements précis, et de développer une méthode biomimétique optimale permettant l’amélioration de la conception des drones plus économes en énergie. A long terme, ce projet doit permettre la collaboration entre les roboticiens et les industriels impliqués dans le développement de drones serpents bio-inspirés. Aussi, le biomimétisme pourra être intégré aux programmes d’enseignements supérieurs dans les années à venir en incluant l’importance grandissante des process et technologies de bio-inspiration.
Cette thèse reposera sur trois grands objectifs. (1) Réaliser une étude cinématique de la nage volumique des serpents biologiques à travers une campagne de prises de mesures par capture de mouvements et par vidéos. (2) Développer la cinématique d’un module bio-inspiré et l’exploiter dans la réalisation d’un serpent bio-inspiré multi-modules. (3) Développer et intégrer la commande du robot en reproduisant les mécanismes de nages des serpents de manière fidèle et fiable pour les scientifiques.
Doctorant au sein de l’équipe CoBRA (2021-2024).
Encadrants : Med Amine Laribi (CoBRA), Xavier Bonnet (CEBC)
École doctorale : SIMME (Université de Poitiers).
Financeurs : ANR DRAGON 2
Mail : elie.gautreau(at)univ-poitiers.fr
