Des Propriétés Physiques du Monde à la Navigation Bioinspirée - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2020

From Physical Properties of the World to the Bioinspired Navigation

Des Propriétés Physiques du Monde à la Navigation Bioinspirée

Abstract

Biorobotics aims at not only elucidating the sensorimotor mechanisms in animals, but also at embodying them sparingly aboard robots bio-inspired, which are then genuine proofs of concept evolving into real environment. This approach thus makes it possible to confirm or invalidate what we think we understand how animals work. This approach thus allows us to confirm or refute what we think we have understood about animal functioning. Thus, through an interaction between different scientific fields, Biorobotics simultaneously advances the understanding of animals’ sensorimotor mechanisms, but also provides robots with the agility of animals through a more ecological sensorimotor coupling with the environment. After a synthesis of my research work on visual guidance of animals including flying insects, birds, but also helicopter pilots, all of them being virtuosos of piloting notwithstanding that their visual systems are very different. The question will then be raised as to the common determinants of these flying agents to carry out altitude control or a landing on a moving target, for example. Forgotten by robotics, ultraviolet vision will then occupy a prominent place in my research prospects. Indeed, ultraviolet vision is used by insects and birds, but also by many aquatic species, to navigate on land, in the air, but also underwater. The AntBot ant-inspired robot is an emblematic example of the innovative potential of the biorobotic approach to ultraviolet vision. To this end, the optical properties of terrestrial and submarine radiation will be linked to the navigational capabilities of animals, which mechanisms and principles will make possible to design new bio-inspired navigation systems, but also pilot navigational aids.
La Biorobotique vise non seulement à élucider les mécanismes sensorimoteurs des animaux, mais aussi à les incarner de manière parcimonieuse à bord de robots bio-inspirés, qui sont alors de véritables preuves de concept évoluant en environnement réel. Cette démarche permet ainsi de confirmer ou d’infirmer ce que nous pensons avoir compris du fonctionnement animal. Ainsi, par une interaction entre différents champs scientifiques, la Biorobotique fait simultanément avancer la compréhension des mécanismes sensorimoteurs des animaux, mais aussi fournit aux robots l’agilité des animaux par un couplage sensorimoteur plus écologique avec l’environnement. Après une synthèse de mes travaux de recherche sur le guidage visuel des animaux comprenant des insectes volants, des oiseaux, mais aussi les pilotes d’hélicoptère, tous étant des virtuoses du pilotage en dépit du fait que leurs systèmes visuels sont très différents. On se posera alors la question des déterminants communs de ces agents volants pour réaliser un contrôle d’altitude ou un atterrissage sur une cible en mouvement, par exemple. Oubliée de la robotique, la vision ultraviolette occupera ensuite une place prépondérante dans mes perspectives de recherche. En effet, la vision ultraviolette est exploitée par les insectes, les oiseaux, mais aussi par de nombreuses espèces aquatiques, pour naviguer sur terre, dans les airs, mais aussi sous l’eau. Le robot fourmi AntBot est un exemple emblématique du potentiel d’innovation de la démarche biorobotique en vision ultraviolette. Dans ce but, les propriétés optiques des rayonnements terrestre et sous-marin seront mis en relation avec les capacités de navigation des animaux, dont les mécanismes et les principes permettront de concevoir de nouveaux systèmes de navigation bio-inspirés, mais aussi des dispositifs d’aide à la navigation des pilotes.
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2020- HDR Julien Serres_Version V5c Après Soutenance.pdf (17.45 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

tel-03085410 , version 1 (21-12-2020)
tel-03085410 , version 2 (06-01-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03085410 , version 2

Cite

Julien Serres. Des Propriétés Physiques du Monde à la Navigation Bioinspirée. Automatique / Robotique. Aix Marseille Université, 2020. ⟨tel-03085410v2⟩
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