Mission

Le Laboratoire d’automatique et de robotique interactive (LAR.i) oeuvre dans le secteur des technologies 4.0 et des nouveaux créneaux en émergence pour préparer la prochaine révolution industrielle. Les chercheurs du laboratoire sont des experts en automatisation et en robotisation des procédés industriels et des processus d’affaire. La recherche financée couvrent l’interaction humain-robot, la commande de machines, la conception de cellules de travail hybride, l’haptique, la réalité augmentée, la recherche opérationnelle (optimisation), les capteurs intelligents (microélectronique, micrologiciel), la caractérisation des phénomènes physiques dans le secteur des mines, de l’alimentaire, de l’énergie, du transport et de la fabrication personnalisée. Les travaux de recherche considèrent les défis en santé, sécurité et environnement (SSE) ainsi qu’en développement durable dans des conditions nordiques. Les résultats de la recherche sont orientés vers la réduction de l’emprunte environnementale des activités humaines sur les écosystèmes.

Vision

Le laboratoire LAR.i se propose d’étudier les technologies de la prochaine révolution industrielle, soit le passage du 4.0 vers le 5.0. Les travaux de recherche sont explorés dans quatre thématiques complémentaires suivantes :

1. l’étude des modèles de l’interaction entre les systèmes cyber-physiques (robotique collaborative, procédé, optimisation via la recherche opérationnelle, commande de machines), les entités virtuels et les humains;
2. la microélectronique ubiquitaire appliquée à l’exploration de l’intelligence matérialisée;
3. l’identification, la modélisation, la caractérisation, l’estimation et la commande de systèmes;
4. l’évaluation d’un ensemble de systèmes interactifs en termes de SSE (santé, sécurité et environnement), de qualité (fonctionnalités, performances, respect des normes et réglementations).

Axes de recherche

Les trois axes de recherche sont les suivants:

1. Système interactif (système cyber-physique)  et caractérisation des phénomènes physiques
   • Martin Otis
2. Microélectronique ubiquitaire (calcul matériel accéléré, intelligence distribuée et décentralisée)
   • Alexandre Robichaud
3. Identification, modélisation, estimation et commande
   • Mohand Ouhrouche
4. Automatisation pour les systèmes cyber-physiques (composition, vérification, validation, déploiement et maintenance)
   • Oussama Jebbar

Qu’est-ce qui se passe au laboratoire ?

• Est-ce que la robotique favorise la réinsertion des personnes ayant subit un accident, ayant une perte de fonctions motrices ou des personnes retraitées ?
• Est-ce qu’une semelle intelligente peut prévenir les chutes au travail ?
• Comment l’industrie 5.0 peut-elle vous permettre de modifier, à partir de votre téléphone, la production dans une usine ?
• Savez-vous comment enseigner aux robots leurs tâches ?
• Les plateformes robotiques mobiles peuvent-elles aider à la mobilité ?

Système interactif (Martin J.-D. Otis)

Les systèmes cyber-physiques sont des procédés industriels instrumentés, des mécanismes robotiques et des systèmes informatiques interreliés. Ils représentent un des piliers de l’industrie 4.0. Les systèmes interreliés permettent de communiquer et d’échanger des données. Cette approche permettra d’optimiser les capacités et le rendement des systèmes dans la mesure où ils sont couplés aux concepts de flux tendu par la demande (demand-driven), les données (data-driven), la production de masse (I4.0), la personnalisation de masse (I5.0) et la maintenance. Les objectifs sont d’améliorer les interactions (pour qu’elles deviennent naturelles) et d’améliorer la communication entre les systèmes et l’humain. La contribution de Martin Lavallière sera de définir un contexte pour exécuter les projets et les évaluer avec des participants alors que la contribution de Ramy Meziane sera la conception matérielle, la commande des systèmes et la conception des mécanismes robotiques spécialisés et de technologies portables.

Nous utilisons RoboDK pour la simulation de robots collaboratifs et industriels.
We use RoboDK for simulation and offline programming of collaborative and industrial robots

https://robodk.com/

Microélectronique ubiquitaire (calcul matériel accéléré et intelligence distribuée et décentralisée, Alexandre Robichaud)

Le LAR.i devrait conduire ses travaux de recherche au prochain seuil de la cinquième révolution par l’apport de systèmes particulaires intelligents (smart dust ou poussière intelligente) via la contribution d’Alexandre Robichaud. Les systèmes créés sont conçus en utilisant la microélectronique dont des capteurs intelligents seront embarqués dans ces systèmes. Ces capteurs sont essentiels dans la perception de la boucle de l’interaction. L’intelligence artificielle embarquée sera accélérée par le parallélisme de haute-densité sur FPGA pour des applications ASIC à grande échelle.

Identification, modélisation, estimation et commande (Mohand Ouhrouche)

Cet axe vise la compréhension des phénomènes physiques dans les systèmes (machine tournante, éolienne, procédé industriel), les modéliser avec des modèles explicables et trouver une commande robuste, optimale et prédictive. La réalisation pratique est mise en œuvre sur FPGA pour des applications ASIC de manière à pouvoir intégrer les modèles et les commandes dans une poussière intelligente. Mohand Ouhrouche est le responsable de cet axe de recherche.

Automatisation pour les systèmes cyber-physiques (Oussama Jebbar)

Les systèmes cyber-physiques sont au cœur de l’industrie 4.0. En outre de l’automatisation des procédés industriels, ils permettent aussi la collecte des données qui guident l’amélioration de ces procédés. À cause de l’importance des tâches remplies par les systèmes cyber-physiques, il est primordial de s’assurer qu’ils disposent des bonnes composantes, et que ces dernières interagissent correctement pour satisfaire aux besoins. Cet axe vise à réduire la contribution de l’humain à la conception des systèmes cyber-physiques pour éviter l’impact de l’erreur humaine sur la qualité du système. Les principales activités ciblées par l’automatisation dans cet axe sont la composition, la vérification, la validation, le déploiement et la maintenance des systèmes cyber-physiques. Cela inclut l’automatisation de la génération des configurations, des cas de tests, des modèles de vérification, des artefacts de déploiement, ainsi que les plans de maintenance.