Responsabilités

ENSTA Paris - Parcours Robotique

Je suis co-responsable du parcours robotique et Systèmes Autonomes Intelligents en troisième année à l’ENSTA Paris : Descriptif du parcours

Enseignement

J’enseigne l’intégralité du cours INF657G et je donne les autres cours avec des collègues de l’ENSTA Paris, l’Ecole Polytechnique et l’ONERA.

Navigation for autonomous systems

IP Paris - Master DATAAI - and Ecole Polytechnique - MScT AIAVC - X-INF657G

Les drones et les robots doivent créer des cartes de leur environnement pour planifier leur mouvements et naviguer. Ce cours présente les plateformes robotiques et les capteurs les plus courants (vision, Lidar, unités intertielles, odométrie…) et les différentes composantes de la navigation : contrôle ; évitement d’obstacle ; localisation ; la cartographie (SLAM) et la planification de trajectoire ainsi que les techniques de filtrage (filtre de Kalman, filtrage particulaire, etc.) et d’optimisation utilisées dans ces domaines.

Navigation pour les systèmes autonomes

ENSTA Paris - ROB312

Ce cours présente un panorama des capteurs, des représentations et des différentes méthodes de filtrage (filtre de Kalman, filtrage particulaire) et les techniques d’optimisation utilisées pour la localisation et la cartographie (SLAM) en robotique mobile et pour les vehicules autonomes.

Planification et contrôle

ENSTA Paris - ROB316

Ce cours présente les plateformes et un panorama des méthodes de commandes, de planification de trajectoires et de planification de tâches utilisées en robotique et pour les vehicules autonomes.

Etudiants et collaborations

• Guillaume Thomas (PhD 2024-…, Financement CEA): Apprentissage de la manipulation fine et dextre par la vision et les observations kinesthésiques. Collaboration, encadré par Mathieu Grossard, Quoc Cuong Pham et Jaonary Rabarisoa.
• Mathilde Jeannin (PhD 2023-…, FARO project): Algorithmique garantie pour la robotique mobile. Collaboration, encadrée par Eric Goubault et Sylvie Putot.
• Marwane Hariat (PhD 2022-…, projet FARO) : Estimation auto-supervisée de la profondeur pour la navigation des robots. Collaboration, supervisée par Antoine Manzanera.
• Ivelina Stoyanova (PhD 2022-…, financement THALES): Caractérisation d’un processus de décision Markovien dans un environnement partiellement observable, incrémental et événementiel pour un apprentissage par renforcement d’une politique de décision sous forme de règles temporelles. Co-encadrée avec Sao Mai Nguyen et Nicolas Museux.
• Adrien Lafage (PhD 2022-…, financement Renault): Prévision exhaustive du risque routier à moyen et long terme grâce aux réseaux neuronaux profonds. Co-encadré avec Gianni Franchi et Mathieu Barbier.
• Gabriel Quere (Doctorant 2021-…, financement DLR) : Apprentissage et conception de compétences de control partagé pour robots d’assistance. Co-encadré avec Freek Stulp.
• Tom Dupuis (Doctorant 2021-…, financement CEA): Apprentissage par renforcement et apprentissage de représentations pour le contrôle visuomoteur. Co-supervisé avec Jaonary Rabarisoa and Quoc Cuong Pham.
• Kai Zhang (Doctorant 2021-…, financement CEA): Modèle de la situation et planification de tâches d’un manipulateur mobile en environnement logistique incertain. Co-supervisé avec Julien Alexandre Dit Sandretto, Eric Lucet, Selma Kchir.

Projets

• ANR MOBILEX TAURUS (2023-2027): Participation au challenge MOBILEX sur la navigation en milieu non structuré. Porté par Alexandre Chapoutot, collaboration avec EXAIL Robotics.
• ANR ASTRID Nimble x ENSTA (2023-2024): Extension des capacités de navigation extérieure autonome du robot Aru grâce à la prédiction de la traversabilité - Porté par Alexandre Chapoutot, collaboration avec [Nimble One] (https://nimbleone.io/)
• AID FARO (2021-2025) Le projet Fondements des Algorithmes de RObots en essaims porte sur le développement de nouveaux algorithmes (dirigés par les modèles et/ou par les données) et de nouvelles méthodes de validation permettant d’assurer le bon fonctionnement de drones en essaim, sur terre, dans l’air ou en mer - Collaboration avec Telecom Paris et Ecole Polytechnique.

Anciens étudiants

• David Brellmann (Doctorant 2020-2024): Analyse Expérimentale et Théorique des Algorithmes d’Apprentissage par Renforcement. Co-encadré avec Goran Frehse.
• Pavan R Vasishta (Postdoc 2021-2022): Apprentissage de représentation d’état pour les applications industrielles (projet VeriDREAM).
• Thomas Rojat (Doctorant 2020-2022, CIFRE Renault): Interprétabilité des représentations latentes apprises par les réseaux de neurones pour la caractérisation d’événements anormaux en roulage véhicule. Co-encadré avec Rodolphe Gélin, Raphael Puget & Natalia Diaz Rodriguez.
• Vyshakh Palli Thazha (Doctorant 2017-2022): Utilisation d’indices contextuels et d’interactions pour la prédiction de la trajectoire des usagers de la route. CIFRE avec Renault. Co-encadré avec Hervé Illy & Javier Ibanez-Guzman.
• Hugo Caselles-Dupré (Doctorant 2018-2021): Du rôle des Actions et de l’Apprentissage Automatique dans la Perception des Agents Artificiels. CIFRE avec Softbank Robotics, co-encadrée avec Mickael Garcia-Ortiz
• Florence Carton (Doctorante 2017-2021, financement CEA): Exploration des algorithmes d’apprentissage par renforcement pour la perception et le controle d’un véhicule autonome par vision co-encadrée avec Jaonary Rabarisoa et Quoc Cuong Pham
• Timothée Lesort (Doctorant 2017-2021): Apprentissage continu : S’attaquer à l’oubli foudroyant des réseaux de neurones profonds grâce aux méthodes à rejeu de données. CIFRE avec THALES. Co-encadré avec Jean-Francois Goudou et Andrei Stoian.
• Clément Pinard (Doctorant 2016-2019, CIFRE Parrot): Apprentissage robuste d’une carte de profondeur pour l’évitement d’obstacle dans le cas des cameras volantes, monoculaires et stabilisées, Co-encadrée avec Antoine Manzanera et Laure Chevalley.
• José Magno Mendes Filho (Doctorant 2015-2019): Planification de Mouvements en Ligne et Distribuée de Systèmes Multi-Robots Mobiles. Co-encadrée avec Eric Lucet (CEA)
• Adrien Matricon (Doctorant 2014-2018) : Regroupement de compétences robotiques en compétences plus générales. Co-encadrée avec Pierre-Yves Oudeyer.
• Harmish Khambaita (Post-Doc 2017-2018) : Prise de décision pour le véhicule autonome
• Tianming Lu (Post-Doc, 2017-2018): Téléopération de véhicules autonomes.
• Joris Guery (Doctorant 2014-2017): Reconnaissance visuelle robuste par réseaux de neurones dans des scénarios d’exploration robotique. Détecte-moi si tu peux !. Co-encadrée avec Bertrand Le Saulx (ONERA)
• Clément Masson (Doctorant 2015-2016): Apprentissage non supervisé de représentations sensori-motrices. Co-encadrée avec Freek Stulp et Olivier Sigaud (ISIR).
• Panagiotis Papadakis (Post-Doc 2014-2016): Détection d’objets et cartographie sémantique pour un robot humanoide. Dans le cadre du projet ROMEO 2.
• Celine Craye (Doctorante 2014-2017): Apprentissage incrémental de la saillance visuelle par des mécanismes de motivation intrinsèque, Thèse CIFRE avec THALES. Co-dirigée avec Jean-Francois Goudou.
• Yuxin Chen (Doctorant 2013-2017) : Apprentissage interactif de mots et d’objets pour un robot humanoïde.
• Louis-Charles Caron (Doctorant 2012-2015) : Fusion d’informations de profondeur, couleur et position pour la reconnaissance d’instances d’objets sur un robot mobile d’intérieur Co-encadrement avec Alexander Gepperth.
• Mathieu Dubois (Post-Doc 2012) : Segmentation sémantique multi-modale.
• Alexandre Armand (Doctorant 2011-2016) : Co-Pilote Electronique Contextuel pour les Aides à la Conduite, Thèse CIFRE Renault, co-encadrée avec Javier-Ibanez Guzman.
• Guillaume Duceux (Doctorant 2011-2015) : Vers une cartographie sémantique incrémentale et non supervisée
• Natalia Lyubova (Doctorante 2010-2013) : Approche développementale de la perception pour un robot humanoïde.
• Islem Jebari (Doctorante 2009-2012) : Cartographie sémantique 3D pour l’exploration d’environnement intérieur.
• Alexandre Chapoulie (Doctorant 2009-2012) : Contributions aux méthodes de détection visuelle de fermeture de boucle et de segmentation topologique de l’environnement. Co-Directeur de thèse avec Patrick Rives.
• Stéphane Bazeille (Post-Doc 2009-2011) : Navigation topologique par apparence visuelle
• Adrien Angeli (Doctorant 2005-2008) : Détection visuelle de fermeture de boucle et applications à la localisation et cartographie simultanées. Directeur de thèse : Jean-Arcady Meyer

Anciens Projets

• H2020 VeriDREAM (2020-2022) Le projet VeriDREAM (VERtical Innovation in the Domain of Robotics Enabled by Artificial intelligence Methods) est un projet européen ayant pour objectif de développer des applications industrielles des projets H2020 DREAM et RobDREAM.

• PIA EVAPS (2016-2020) L’objectif du projet EVAPS (Eco mobilité par Véhicles Autonomes dans la région Paris-Saclay) est de développer des services de mobilité intelligente pour les trajets périurbains, en conduite autonome, sans chauffeur. Nous avons développé des algorithmes de planification de trajectoire et de télé-opération pour la reprise en main à distance.

• ITEA3 DANGUN (2016-2019) Projet portant sur le développement d’un véhicule autonome dans lequel nous avons développé une capacité de téléopération pour ces véhicules.

• H2020 DREAM (2015-2018) Le projet DREAM (Deferred Restructuring of Experience in Autonomous Machines) est un projet européen portant sur le développement de processus inspirés du sommeil et des rèves dans un architecture cognitive pour la robotique. Nous avons développé des approches d’apprentissage de représentation d’état pour l’apprentissage par renforcement.

• PSPC ROMEO 2 (2012-2017) Le projet ROMEO 2 porté par Aldebaran Robotics dans lequel nous avons développé des méthodes de détection d’objets par caméra RGB-D et des méthodes de cartographie sémantique.

• FUI ROBOT POPULI (2012-2014) Projet avec la société Awabot dans lequel nous avons développé un algorithme de navigation visuelle robuste pour la robotique de service.

• ANR MACSi (2010-2014) Le projet MACSi porte sur le développement de capacités d’apprentissage social et développemental pour la perception sur un robot iCub.

• ANR PACOM (2009-2012) Le projet PACOM porte sur le développement de méthodes d’exploration et de cartographie sémantique dans le cadre de la compétition Carotte organisée par l’ANR et la DGA.

Toutes mes publications, y compris les prépublications sont disponibles sur ma page google scholar

Publications acceptées lors de workshops, de conférences ou par des revues (sur HAL) :