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Liste des sujets proposés pour les masters

Analyse de la performance de chevaux de courses :

(mot clés : biomécanique, programmation, C#, statistiques, traitement du signal, base de données)Ce stage repose sur les travaux effectués en coopération entre le laboratoire Protee et une start-up spécialisée dans le domaine équin. Un système d’acquisition de données équines performant et novateur a été créé au sein du laboratoire Protee. L’exploitation des capacités de cet équipement à des fins d’analyse des mouvements des chevaux et de détection des pathologie reste à améliorer et c’est l’objectif de ce stage.

En s’appuyant sur une base de données de référence, et des tests réalisés au préalable sur le terrain à l’aide du capteur développé :

  • vous mettrez en place des techniques d’analyse des tests permettant de mettre en évidence le profil biomécanique et physiologique des chevaux
  • vous proposerez des outils de détection les singularités dans le profil biomécanique des chevaux.

Ces analyses, axées traitement du signal, statistique et modélisation, serviront de base à l’élaboration d’un rapport sur l’état de santé et le potentiel du cheval. Il n’est pas nécessaire de posséder des compétences avancées en modélisation, statistique ou traitement du signal, ce PPL sera aussi l’occasion de les acquérir.

Laboratoire : PROTEE, Université du Sud Toulon Var, BP 20132, 83957 La Garde Cedex.
Responsable : Valentin Gies, Maître de Conférences.

Capture du mouvement en sport collectif :

(mots clés : électronique, capteurs, traitement du signal, programmation, expérimentation, modélisation comportementale)

Ce stage débutera par une synthèse bibliographique sur les systèmes d’acquisition permettant l’obtention des informations nécessaire à la modélisation des stratégies en sport collectif.
Il continuera par la réalisation d’un prototype de système d’acquisition de données de stratégie en sport collectifs (football et rugby en particulier). Un tel système est actuellement en développement à l’Université du Sud :

  • Vous serez chargé de son test et éventuellement de son amélioration électronique en fonction des résultats obtenus.
  • Vous serez chargé de sa programmation (microcontroleur et transmissions sans fils en réseau Bluetooth ou Zigbee) en vue de le coupler à un logiciel existant de visualisation de la stratégie en sports collectifs.
  • Vous serez amener à travailler sur le logiciel de visualisation de stratégies en temps réel et différé (PC fixe et plateforme embarquée), et également à travailler sur un logiciel de modélisation de stratégies en sport collectifs (football). Dans cette partie, il sera particulièrement intéressant de mettre en oeuvre des tests terrain de manière à valider les modèles théoriques établis ou à en trouver de nouveaux.

Ce stage étant à spectre large et à objectifs multiples, un travail en équipe de 2 étudiants est possible, voir même souhaitable.

Laboratoire : PROTEE, Université du Sud Toulon Var, BP 20132, 83957 La Garde Cedex.
Responsable : Valentin Gies, Maître de Conférences.

Modélisation des stratégies en sport collectif :

(mots clés : théorie des graphes, instrumentation, capteurs, modélisation comportementale)Ce stage constitue une initiation à une recherche plus théorique que les précédents. Il débutera par une synthèse bibliographique sur les travaux existants en modélisation des stratégies en sports collectifs et sur les travaux effectués au sein du laboratoire Protée où un logiciel de modélisation de stratégie a été créé par étudiant de l’ENSTA en PPL.

L’amélioration de ce logiciel (aujourd’hui relativement simple) sera au coeur du stage, avec pour objectif de modéliser des stratégies d’équipe proches de la réalité. Le modèle théorique sera ensuite confronté à la réalité à partir de mesures réelles effectuées sur le terrain à l’aide du système d’acquisition du laboratoire Protée. Cette confrontation permettra de faire évoluer les modèles théoriques proposés et de les rapprocher des comportements réels.

Ce stage étant à spectre large et à objectifs multiples, un travail en équipe de 2 étudiants est possible, voir même souhaitable, de manière à confronter de manière plus ludique les axes de recherche envisagés par les stagiaires.

Laboratoire : PROTEE, Université du Sud Toulon Var, BP 20132, 83957 La Garde Cedex.
Responsable : Valentin Gies, Maître de Conférences.

Simulateur de Conduite de Fauteuil Roulant Electrique + Réalité Virtuelle : 

Ce stage s’inscrit dans le cadre d’un travail de recherche portant sur l’ingénierie d’assistance aux handicaps et plus particulièrement
sur la navigation en fauteuil roulant électrique. Il fait partie du projet ISIDORE (Interface d’assistance à la SImulation, la DécisiOn et la REeducation). Il
viendra compléter un simulateur développé au laboratoire, sur lequel a déjà travaillé un élève ingénieur de l’ENSTA. Ce simulateur permet l’apprentissage et l’évaluation de la conduite d’un fauteuil roulant électrique par une personne handicapée. Celui-ci a déjà fait l’objet d’une thèse.

Jusqu’à présent, le déplacement dans l’environnement virtuel se faisait via Matlab et la Virtual Reality Toolbox.

Le laboratoire a récemment fait l’acquisition d’un ensemble logiciel VIRTOOLS (logiciel de création d’applications 3D temps réel), qui permet de créer des environnements bien plus réalistes et de prendre en compte l’aspect « physique » (chocs, glisse…). De plus, un écran ImmersaPod permet une visualisation sur grand écran à 180°.

Le travail à réaliser :

– prise en main de l’environnement VIRTOOLS

– réalisation d’un ou plusieurs environnements virtuels dans lequel un fauteuil roulant virtuel peut se déplacer

– gérer les obstacles, murs, rebonds, pentes…

– interfaçage avec un prototype de simulateur existant et déplacement dans l’univers virtuel (commande via une manette de fauteuil roulant,
lecture des vitesses/déplacements des roues du fauteuil via des encodeurs numériques, interfaçage avec le PC via une carte PIC)

Un autre volet du travail consistera à reprendre les plans mécaniques du simulateur élaborés il y a 2 ans sous Solidworks, les corriger si besoin, donner les références précises parmi des catalogues existants et donner une évaluation précise du coût financier de sa réalisation.

Expérience souhaitée : langage C/C++, MATLAB, SolidWorks

 

Évitement d’obstacles par un robot

(mots clés : traitement d’images, contrôle commande, robotique)

Objectif principal :

Réalisation du déplacement d’un robot mobile autonome à l’aide d’un système de perception active  (rétroaction entre vision intégrée et déplacement du robot), pour le déplacement dans un environnement partiellement inconnu.
Les applications concernent l’aide au déplacement de handicapés en fauteuil roulant, pour palier au manque de contrôle du patient, que les causes soient motrices ou mentales

  • L’objectif du stage est de programmer un robot Khepera III équipé d’une caméra pour déplacer efficacement le robot en évitant des obstacles

    Etat de l’existant : 
    Une étude à été réalisée au laboratoire Handibio, pour résoudre l’évitement d’obstacles lors de l’avancée d’un mobile autonome équipée d’une caméra. La trajectoire est déterminée en temps réel au fur et à mesure du déplacement à l’aide d’une vision active. A partir de cette image l’information pertinente est extraite. Cette information est utilisée à l’entrée d’un contrôleur flou qui en sortie donne les ordres de déplacement.
    Cette étude à permis la validation de ces algorithmes avec le logiciel Matlab.

    Description du sujet :
    Le sujet du stage consiste à réaliser l’implantation d’algorithmes en langage C sur le robot.
    Une partie consistera à écrire le programme d’analyse d’image de la caméra, une autre à réaliser l’algorithme de commande, une troisième partie à envoyer les ordres de commande.

    Le robot comporte un processeur qui utilise le système d’exploitation Linux. La caméra fixée sur le robot transmet les images par Wifi.

    Connaissances souhaitées : Linux (ubuntu), langage C, réseau sans fil, traitement d’images

IMPORTANT :

Les stages proposés aux étudiants de l’ENSTA auront lieu à l’Université du Sud Toulon-Var, au laboratoire Handi-Bio et au laboratoire Protee. Les candidats doivent se manifester au plus tôt afin de préparer au mieux leur stage et de régler les détails de leur hébergement sur place (des studio seront réservés aux étudiants en faisant la demande).

Une gratification couvrant les frais d’hébergement est prévue par l’université dans le cadre des projets décrits ci-dessus.