Ce projet peut être attribué á un groupe de 3 étudiants
On assite aujourd’hui, dans le monde de la topographie, à l’arrivée progressive des « robots » en tout genre, dont l’objectif principal est de remplacer un opérateur humain pour la réalisation de tâches simples et répétitives, ou de permettre la réalisation de travaux dans des zones inaccessibles ou dangereuses pour l’homme. Parmi les nombreux exemples, citons :
- Intégration de laser scanner dynamiques type Leica BLK ARC ou autre sur des porteurs tels que le robot Spot de BostonDynamics, pour des levés scanner automatisés
- Développement de chariots de mesure non forcément autonomes pour réaliser des mesures dans des zones peu accessibles, guidés par des instruments topographies, comme dans le mémoire master 2 de Ilias Ben Hiba en 2023
- Utilisation d’un robot de marquage , guidé par techniques topographiques, pour différents besoins, par exemple le positionnement de pièces en bois devant supporter la quille d’un navire en cale sèche, comme dans le mémoire de master 2 de Assil Sahnoune en 2022
- Utilisation de robot pour le contrôle de planéité de surface [Naab, Christoph. "A mobile robot for monitoring floor flatness in real-time" Journal of Applied Geodesy, vol. 17, no. 2, 2023, pp. 109-117. https://doi.org/10.1515/jag-2022-0046]
Ce mélange entre robotique et topographie est particulièrement adapté à la présence sur le campus du Mans de deux écoles spécialisées dans ces domaines : l’Ensim pour la partie robotique, l’ESGT pour la partie topographie.
L’idée est donc avec ce projet d’initier des travaux conjoints mêlant robotique et topographie entre les deux écoles.
Une équipe mixte d’étudiants Ensim et ESGT sera constituée, et devra proposer un prototype de robot, guidé par une station totale topographique, permettant, à la manière du robot proposé par Chistoph Naab dans son article de 2023, de réaliser de manière automatisée les mesures permettant le contrôle de planéité d’une surface.
La zone de test envisagée correspondra par exemple à la surface du plancher d’une partie du rez de chaussée de l’ESGT (environ 70m x 10m) ou de l’Ensim, voire du rez de chaussée du laboratoire de topométrie de l’ESGT (environ 70m x 6m).
Sur cette zone, le robot devra se positionner le plus précisément possible sur les nœuds d’une grille horizontale de 50 cm de côté, et déterminer la coordonnée verticale de chacun des points de la grille, nécessaire au contrôle de planéité de la surface. L’élément à positionner sur les nœuds de la grille est un prisme topographique sphérique d’environ 40 mm de côté (type Bohnenstingl 1.5’’ ). Ce prisme pourra être directement posé au sol par le robot, ou être positionné sur une tige qui devra être verticalisée de manière précise. La mesure des coordonnées 3D du prisme positionné sur chaque nœud sera à réaliser automatiquement à l’aide d’une station totale topographique (Leica TM30, Topcon MS05AXII ou Trimble S8HP) et d’un laser tracker industriel (Leica AT401). Ces instruments sont également capables de réaliser des mesures en continu en mode poursuite, pouvant aider au positionnement temps réel du robot.
L’équipe sera constituée de 3 étudiants de l’Ensim et de 3 étudiants de l’ESGT. Si certaines parties du projet font appel aux compétences spécifiques de chaque école, il serait dommage que chacun reste cantonné dans son domaine et ne profite pas de ce projet pour développer ses connaissances et compétences ou en acquérir de nouvelles.
Dans le cadre de ce projet, tous les membres de l’équipe auront accès au matériels et équipements mis à disposition par l’ESGT et L’Ensim.
Les tâches à réaliser pour projet consistent en :
- Le développement d’une base robotique mobile évoluant au sol, sur une zone d’environ 70 m x 10m)
- Le développement avec cette base mobile d’un système permettant de positionner un prisme sphérique topographique de 40 mm de diamètre (20° environ d’angle d’ouverture) sur les nœuds d’une grille horizontale au sol de 50 cm de côté
- Le développement des outils matériels et logiciels permettant au robot de communiquer avec une station totale topographique et un laser tracker. L’instrument topographique devra fournir au robot une position 3D à 1Hz du prisme (sans double retournement), mais également mesurer en mode précis sa position une fois sur un nœud de la grille (en double retournement)
- La détermination de la précision de positionnement du prisme sur les nœuds de la grille, et de la répétabilité des mesures, en fonction de la taille et de la géométrie de la zone de travail. Une précision de positionnement 3D inférieure au mm est souhaitée en cas d’utilisation d’une station totale, et de quelques dixièmes de mm lors de l’utilisation du laser tracker.
Ensemble des codes, plans, équipements produits. En plus du rapport de projet, un rapport technique complet est demandé par les commanditaires, pour faciliter le transfert des connaissances acquises et la suite de ce projet
-
-
Besoin de postes informatiques : OUI
Logiciels particuliers requis :