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Titre: Développement, implémentation et validation d’un environnement de simulation réaliste pour l’analyse du comportement dynamique et des performances d’un robot à vis sans fin Domaines scientifiques : Robotique mobile, Modélisation et simulation physique, Mécanique et dynamique des systèmes mobiles Mots clés : Robot à vis sans fin, Robotique mobile, Simulation physique, Comportement dynamique, Évaluation des performances Résumé Ce stage vise à étudier et exploiter des outils de simulation pour modéliser les différents environnements (eau, sable, graviers, boue, etc.) présentant des propriétés physiques variées, telles que la granularité, la densité ou la friction. L’objectif est de permettre la simulation d’un robot à vis sans fin naviguant dans ces milieux divers. Les simulations serviront à analyser le comportement dynamique du robot, sa traction, sa stabilité et ses interactions avec le terrain. Elles permettront également d’évaluer des méthodes de contrôle et des modèles d’apprentissage difficiles à tester sur le robot réel. Ce travail fournira ainsi une base solide pour comprendre et optimiser les performances du robot dans des environnements complexes. 1 Contexte du stage Ce sujet de stage s’inscrit dans le cadre du projet REISAR (Système Robotisé Avancé pour l’Inspection des Réseaux d’Assainissement et la Préservation de l’Eau), une initiative collaborative portée par CESI LINEACT en partenariat avec plusieurs acteurs industriels (Pilgrim Technology, TRAAK et Conscience), et financée dans le cadre du plan France 2030. Le projet REISAR vise à développer un robot hybride amphibie autonome destiné à l’inspection et à la cartographie des réseaux d’assainissement, capable d’évoluer de manière fiable et précise dans des environnements complexes et difficilement accessibles. Plus précisément, ce sujet est rattaché au Work Package 1 (WP1), consacré au développement et à la validation des stratégies de commande et de contrôle du robot. Dans ce cadre, le stage porte plus spécifiquement sur la mise en place d’outils de simulation permettant de modéliser le comportement dynamique du robot et d’évaluer les performances des lois de commande dans différents environnements d’évolution. Ces travaux de simulation visent à faciliter le réglage et la validation des stratégies de contrôle, en amont de leur implémentation et de leur déploiement sur le robot réel. 2 Sujet de stage Ce stage a pour objectif de concevoir, implémenter et évaluer un environnement de simulation robotique réaliste dédié à l’étude du comportement dynamique d’un robot mobile à vis sans fin. Dans le cadre de la navigation de ce type de robot, l’interaction entre le système robotique et son environnement est fortement non linéaire et complexe, rendant les phases de test et de validation des modèles de commande particulièrement coûteuses en temps et en ressources lorsqu’elles sont réalisées exclusivement sur le robot réel. En effet, le comportement du robot dépend à la fois des paramètres de conception des vis sans fin (géométrie, pas, vitesse de rotation) et des caractéristiques du terrain traversé, telles que la densité, la granularité, les propriétés de friction ou encore le degré de saturation en eau. Cette forte dépendance aux conditions d’évolution complique l’analyse systématique des performances et la comparaison objective des stratégies de contrôle. Dans ce contexte, le développement d’un environnement de simulation constitue un outil essentiel pour simplifier et accélérer les phases de test, permettre l’évaluation comparative de différents modèles de commande dans des conditions maîtrisées et reproductibles, et fournir des résultats exploitables en vue de leur déploiement ultérieur sur le robot réel. Les travaux menés dans le cadre de ce stage s’articuleront aut