- The work will be carried in English in the research center.
- The Ph.D. position is full-time for 3 years (standard duration in France). The position will be paid according to the French salary regulations for PhD students.
- We do high quality and impactful research in robotics, publishing on the major journals and conferences.
- We often collaborate with other top researchers in europe and worldwide.
- You will have access to a well established laboratory including:
- two flying arenas equipped with motion tracking system, several quadrotors, and a few fully-actuated manipulators,
- one robotic manipulation lab equipped with several robotic arms, like the Franka Emika Panda.
- You will be part of an international and friendly team. We organize several events, from after works, to multi-day lab retreat.
- Regular visits and talks by internationally known researchers from top research labs.
- Perception and Localization: Most previous experiments in this domain have relied on precise localization provided by external motion capture systems. This thesis aims to relax this assumption by using onboard drone cameras to localize the relative positions between the drones, the suspended platform (e.g., using visual markers), and the overall system position. This is a non-trivial challenge due to the limited field of view of the cameras and the potential conflicts between the task requirements and the need for each drone to maintain the platform and other drones in their field of view. The researchers plan to address this using a distributed approach based on Control Barrier Functions, which can help relax the constraints on maintaining visibility.
- Robust and Online Motion Generation: Cable-suspended multi-drone systems face numerous constraints related to perception, actuation, geometry, and stability. The thesis will address these challenges by leveraging Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) techniques, which can generate online feasible motion plans that meet the constraints and optimize for factors like task error, energy consumption, and completion time. A key focus will be on generating aggressive maneuvers that minimize time while dampening load oscillations, in order to fully exploit the drones' actuation capabilities. Additionally, the researchers will incorporate robustness guarantees into the NMPC formulation, using metrics they have recently developed to quantify the system's resilience to parametric uncertainties in the models.
- Human-Multi-Drone Interaction: The project will address the problem of interfacing a human operator with the multi-drone system by developing shared control techniques . The goal is to allow the human to provide intuitive high-level commands (e.g., commanding the load's linear velocity) that will then be processed by the group autonomy (the NMPC algorithm) to produce a feasible motion plan. This will help the human operator effectively accomplish the assigned task together with the robots, while providing the operator with rich information about the robots' actions (e.g., through force or visual cues) to increase task performance and trust in the robotic system.
- Subsidized mealsPartial reimbursement of public transport costsPossibility of teleworking (90 days per year) and flexible organization of working hoursPartial payment of insurance costs
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Administrateur Système Réseau Sécurité – Multi spécialités
il y a 2 semaines
Centre Eugène Marquis Rennes, France CDICaractéristiques · CDI · Descriptif du poste · – Vous cherchez du sens dans votre travail quotidien et aspirez à participer au bon fonctionnement et au développement d'un établissement de santé au service du patient ? · – L'innovation, l'implication et le service aux autres son ...
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INRIA Rennes, France CDDContexte et atouts du poste · Conditions: · The work will be carried in English in the research center. · The Ph.D. position is full-time for 3 years (standard duration in France). The position will be paid according to the French salary regulations for PhD students. · We do h ...
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Mécatronicien/mécatronicienne (H/F)
il y a 2 semaines
CIRFA Air de RENNES Rennes, France**UNITÉ** · Affecté en escadron des systèmes d'information et de communications aéronautiques. · **POSTE** · Vous travaillez sur la plateforme aéronautique pour assurer le fonctionnement des radars de détection, d'approche et d'atterrissage des aéronefs (avions, hélicoptères, dro ...
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Doctorant en Commande Partagé de Microrobots Pour
il y a 3 semaines
CNRS Rennes, FranceCette offre est disponible dans les langues suivantes: · - Français · - Anglais · Date Limite Candidature : vendredi 24 mai 2024 · **Informations générales**: · **Intitulé de l'offre **:Doctorant en Commande partagé de microrobots pour les interventions médicales endovasculaires ...
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Testeur Logiciel
il y a 3 semaines
LR Technologies Grand Ouest Rennes, FranceVous rejoindrez _LR Technologies Grand Ouest _dans l'équipe de Yohann, Business Manager. Nous développons nos activités à Rennes. Si vous souhaitez en savoir plus et que vous avez des compétences en (aucune obligation de cocher toute les cases): · - Outils de testings (fonctionne ...
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Administrateur Reseau
il y a 1 semaine
WAVY SERVICES Rennes, FranceVous aurez pour mission: · Gestion du pars de serveurs · Gestion de l'active directory et Azure AD · Gestion de l'architecture multi-cloud · Gestion de l'architecture virtuelle · Installation et supervision Windows et Linux · Installation et supervision d'environnement logiciels ...
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Responsable de Secteur Multitechnique
il y a 1 semaine
ISS Facility Services Rennes, FranceISS France recherche pour sa Direction Multi technique un(e): · Responsable de Secteur Multi technique (H/F) en CDI. Poste basé à Rennes · QUEL SERA VOTRE ROLE ? · Rattaché(e) à la Direction Multitechnique France, le Responsable de secteur assure pour le compte d'ISS des missions ...
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Informaticien Reseau
il y a 1 semaine
Supplay Rennes, France**Description de l'entreprise**: · Acteur majeur dans le secteur de l'intérim et du recrutement, Supplay poursuit sa croissance en gardant une culture d'entreprise fondée sur le respect et l'exigence. · Chaque jour, nous concilions les attentes de nos clients à celles de nos coll ...
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Responsable Applicatif
il y a 3 semaines
E-Search Rennes, FranceNotre client est un des leaders européens dans le domaine des prestations analytiques environnementales, agroalimentaire et santé. · Nous vous confierons les missions suivantes: · **Management des équipes** - Définir les objectifs - Animer les temps d'échange en groupe ou en 1 à1 ...
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Monteur Clim Vrv
il y a 2 semaines
GI GROUP Rennes, FranceL'entreprise · Gi Group, marque de Gi Group Holding spécialisée en intérim et recrutement généraliste, recrute pour l'un de ses clients un Monteur Clim VRV h/f · Description du poste · **Vos missions principales seront axées**: · Système de climatisation classique pour une client ...
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Analyste Fonctionnel
il y a 1 semaine
Sopra Steria Rennes, FranceVotre rôle et votre mission · **Votre futur environnement de travail**: · L'agence Défense et Sécurité de Rennes est dédiée au commandement et à la sécurisation des opérations critiques: · - Protection des populations · - Aide humanitaire · - Opérations Multinationales · - Accomp ...
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Commercial Photovoltaïque
il y a 2 semaines
AMP - Assurances Mutuelles de Picardie Rennes, FranceHR MATCHMAKERS Rennes - 35, CDI · Les missions du poste · Un commercial photovoltaïque, · Vous êtes passionné par les énergies renouvelables et vous souhaitez contribuer activement à la transition énergétique ? Rejoignez notre équipe en tant que Commercial en Photovoltaïque · En ...
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Business Data Management Administrator W/m/d
il y a 2 semaines
Symrise Rennes, France**À propos de nous** · Au sein de Symrise, le segment Taste, Nutrition & Health tire profit de son expertise ainsi que de la recherche scientifique pour offrir à ses clients et partenaires des solutions uniques, durables et basées sur des ingrédients naturels dans les domaines du ...
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Stage Stagiaire en Intelligence Artificielle
il y a 1 semaine
Avanci Rennes, France Stage, Temps plein**L'entreprise** · Avanci est une agence de data spécialisée en stratégie de fidélisation clients. Filiale de MV Group, nous avons pour ambition d'exploiter au maximum la puissance des données pour offrir aux clients de nos clients, une expérience web personnalisée et inoubliable ...
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Business Masterdata Management Administrator
il y a 3 semaines
Symrise Rennes, France**À propos de nous** · Au sein de Symrise, le segment Taste, Nutrition & Health tire profit de son expertise ainsi que de la recherche scientifique pour offrir à ses clients et partenaires des solutions uniques, durables et basées sur des ingrédients naturels dans les domaines du ...
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Enseignant-e-chercheur-se Contractuel-le
il y a 2 semaines
Institut National des Sciences Appliquées de Rennes Rennes, FranceDescriptif du poste · **Enseignement** · La personne recrutée interviendra principalement au sein du département E&T, mais aussi dans la formation par apprentissage en Electronique ? Systèmes Embarqués et Télécommunications (E-SET). Elle aura pour mission de participer aux missio ...
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Administrateur SAP Bc
il y a 1 semaine
BENEDICTE GALLET Rennes, FranceDescriptif du poste · Pour une société d infogérance en pleine expansion spécialisée sur SAP, l infrastructure et les réseaux, la migration vers le Cloud, nous recrutons un **administrateur SAP BC.** · Rattaché.e hiérarchiquement au** Responsable Pôle SAP **et fonctionnellement a ...
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Responsable Contrôle de Gestion Multi Sites
il y a 2 semaines
Forum Emploi-Formation-Alternance: Talents Handicap Rennes, France**Description de l'entreprise** · Le Groupement Les Mousquetaires, ce sont 7 enseignes de la grande distribution portées haut et fort par plus de 3 000 chefs d'entreprise indépendants Ce sont aussi collaborateurs mobilisés autour de notre modèle unique de producteurs et commerçan ...
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Chargé de Projet RH
il y a 1 semaine
FONCTION:SUPPORT Rennes, France**Description du poste** · **Ton nouveau challenge : Project Manager** · **Tu as aimé (ou tu aimerais)** avoir une fonction dans laquelle tu as mené et/ou participé à des activités et des projets structurants, impactants (ou n'importe quel autre adjectifs en -ants ^^) sur la fonc ...
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il y a 3 semaines
INRAE Rennes, France35000 RENNES _ · **RETOUR À LA LISTE DES RÉSULTATS** · **Présentation INRAE**: · L'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de personnes, avec 272 un ...
PhD Position F/M Robust and Agile Transportation of Cable Suspended-Loads with Multi-Drone Systems - Rennes, France - INRIA
Description
Contexte et atouts du poste
Conditions:
Supervisors : M.Tognon, P. Robuffo Giordano
Mission confiée
Context
A predominant objective of robotics is developing autonomous systems capable of assisting humans in challenging, laborious, or hazardous tasks, particularly in environments that are difficult to access, such as high altitudes, outer space, or places with radiation exposure. To overcome these problems, aerial vehicles (a.k.a. drones or UAVs) are an effective solution. On one side, they have already proven to be excellent in performing several tasks – spanning from navigation [1] to surveillance [2] – mostly thanks to their agility and ability to move quickly. On the other side, despite recent advancements on these "navigation" tasks and promising application scenarios, current results on drones are still very preliminary in terms of collaborative manipulation skills and strategies, payload and endurance capabilities, as well as human-drone interaction and control [3]. However, possible applications requiring physical contact and manipulation skills are numerous: structure assembly, contact-based inspection, transportation, harvesting, etc.
The most frequent approach to endow a drone with manipulation capabilities is the installation of dedicated equipment, such as grippers or robotic arms. Alternatively, the manipulation/transportation of objects can be performed cooperatively by multiple agents using cables or tethers . This latter approach has the advantage of simplicity and flexibility, as it allows the transportation or manipulation of possibly large, bulky, or heavy objects, like a stretcher in search and rescue scenarios. However, this approach requires accurate planning/control algorithms, as well as the precise coordination of the drones for the cooperative transportation/manipulation. Depending on the task at hand, such cooperative actions can also be carried out by multiple drones remotely controlled at high-level by a human operator (see Fig. 1 for an illustrative example). This allows blending the autonomy of the multi-drone system with the higher cognitive capabilities of a human operator who can be in charge of general aspects of the mission (what object to pick, where to release it, etc.).
The work will be carried out at IRISA-CNRS in Rennes as part of the
References
Cable-suspended multi-drone system
[a] D. Sanalitro, M. Tognon, A. Jimenez-Cano, J. Cortes, and A. Franchi, "Indirect Force Control of a Cable-suspended Aerial Multi-Robot Manipulator". In : IEEE Robotics and Automation Letters, vol. 7, no. 3, pp , 2022.
[b] A. E. Jiménez-Cano, Sanalitro, D., Tognon, M., Franchi, A., and Cortés, J., "Precise Cable-Suspended Pick-and-Place with an Aerial Multi-robot System", Journal of Intelligent & Robotic Systems, vol. 105, pp. 1–13, 2022.
[c] D. Sanalitro, Savino, H. J., Tognon, M., Cortés, J., and Franchi, A., "Full-Pose Manipulation Control of a Cable-Suspended Load With Multiple UAVs Under Uncertainties", IEEE Robotics and Automation Letters, vol. 5, no. 2, pp , 2020.
Human/Multi-Drone Interaction
[e] M. Aggravi, C. Pacchierotti, P. Robuffo Giordano. Connectivity-maintenance teleoperation of a uav fleet with wearable haptic feedback. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 18, , 2020
[f] M. Aggravi, A. Alaaeldin Said Elsherif, P. Robuffo Giordano, C. Pacchierotti. Haptic-Enabled Decentralized Control of a Heterogeneous Human-Robot Team for Search and Rescue in Partially-known Environments. IEEE Robotics and Automation Letters (also presented at ICRA'21), 6: , July 2021
[g] M. Aggravi, G. Sirignano, P. Robuffo Giordano, C. Pacchierotti. Decentralized control of a heterogeneous human-robot team for exploration and patrolling. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 19: , September 2022.
Active Sensing and Localization for Multiple Drones
[h] L. Balandi, N. de Carli, P. Robuffo Giordano. Persistent Monitoring of Multiple Moving Targets Using High Order Control Barrier Functions. IEEE Robotics and Automation Letters, 8: , August 2023
[i] N. de Carli, P. Salaris, P. Robuffo Giordano. Multi-Robot Active Sensing for Bearing Formations. In IEEE Int. Symp. on Multi-Robot and Multi-Agent Systems, Boston (MA), United States, December 2023
[j] Nicola De Carli, Paolo Salaris, and P. Robuffo Giordano. Distributed Control Barrier Functions for Global Connectivity Maintenance. In 2024 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA 2024), 2024
Robust Trajectory Generation for Drones
[k] P. Robuffo Giordano, Q. Delamare, A. Franchi. Trajectory Generation for Minimum Closed-Loop State Sensitivity. In IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, ICRA'18, Pages , Brisbane, Australia, May 2018
[l] S. Wasiela, P. Robuffo Giordano, J. Cortes, T. Simeon. A Sensitivity-Aware Motion Planner (SAMP) to Generate Intrinsically-Robust Trajectories. In IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, ICRA'23, Pages , London, UK, May 2023
[m] A. Srour, A. Franchi, P. Robuffo Giordano. Controller and Trajectory Optimization for a Quadrotor UAV with Parametric Uncertainty. In IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, IROS 2023, Pages , Detroit (MI), United States, October 2023
Bibliographie
[1] C. Goerzen, Z. Kong, and B. Mettler. "A survey of motion planning algorithms from the perspective of autonomous UAV guidance". In: Journal of Intelligent and Robotic Systems 57 , pp. 65–100.
[2] E. Semsch, M. Jakob, D. Pavlicek, and M. Pechoucek. "Autonomous UAV surveillance in complex urban environments". In: 2009 IEEE/WIC/ACM International Joint Conference on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology. Vol. 2. IEEE. 2009, pp. 82–85.
[3] A. Ollero, M. Tognon, A. Suarez, D. Lee, and A. Franchi. "Past, present, and future of aerial robotic manipulators". In: IEEE Trans. on Robotics 38.1 , pp. 626–645
Principales activités
Envisaged Activities
The goal of this PhD Thesis is to advance the state-of-the-art in the field of multi-drone transportation of cable-suspended loads along several key directions:
Avantages
Rémunération
Monthly gross salary amounting to 2082 euros for the first and second years and 2190 euros for the third year