Mercredi 25 janvier 2023 à 10h, Monsieur ALOUI Khalil soutiendra à ISAE‑Supméca ses travaux de thèse intitulés :

La conception bio-inspirée des systèmes de robots en essaim 

Composition du jury :

M. Omar HAMMAMI, Rapporteur, ENSTA-Institut Polytechnique 

M. Mohamed Najib ICHCHOU, Rapporteur, École Centrale de Lyon

M. Thierry SORIANO, Directeur de thèse, Université Seatech –Toulon / Laboratoire QUARTZ

M. Mohamed HADDAR, Co-Directeur de thèse, École Nationale d’Ingénieurs de Sfax (ENIS) 

Mme. Christine PRELLE, Examinatrice, Université de Technologie de Compiègne

M. Hassen TRABELSI, Examinateur, Institut Supérieur des Systèmes Industriels de Gabes

M. Amir GUIZANI, Co- encadrant de thèse, Faculté des Sciences de Gafsa

M. Moncef HAMMADI, Co- encadrant de thèse, ISAE-Supméca - Institut Supérieur de Mécanique de Paris

Résumé

Les robots en essaim sont considérés comme des systèmes mécatroniques complexes caractérisés par de nombreux composants indépendants dont les actions de bas niveau produisent des résultats collectifs de haut niveau. La prévision de résultats de haut niveau (niveau système en essaim) à l’aide de règles de bas niveau (niveau des robots indépendants) constitue un défi majeur connu et ouvert. De même, trouver des règles de bas niveau donnant des résultats spécifiques de haut niveau, est en général encore moins compris. Les concepteurs trouvent ainsi des difficultés pour résoudre des problèmes complexes exploitant le parallélisme et l’auto-organisation. Dans cette thèse, nous avons développé une méthodologie de conception basée sur la méthode d’ingénierie des systèmes basée sur des modèles (MBSE) pour spécifier les exigences et les comportements collectifs des essaims, puis sur la vérification des modèles développés et enfin sur la validation du système en essaim par prototypage physique avec des robots réels en utilisant Robot Operating System (ROS). Cette méthodologie comprend deux phases : une phase descendante basée sur la méthode MBSE, de la spécification des exigences à la modélisation fonctionnelle et structurelle basée sur SysML et le langage spécifique au domaine (DSL), et une phase ascendante pour l’intégration du modèle et l’implémentation dans ROS. Pour valider notre méthodologie, nous l’avons appliquée à trois études de cas différentes, un cas d’agrégation d’un système robotique en essaim, un cas de conception d’un système de véhicules guidés automatisés (AGV) et enfin un cas de Multi-SLAM dans un environnement industriel.

Mots-clés : Robotique en essaim, Méthode MBSE, Méthodologie de conception, Robot Operating Systems (ROS), Modélisation avec SysML/DSL, Agrégation, Multi-SLAM.C