Stage - Cortexlab - Comment Commander à Distance un Robot Lorsque les Communications Radio ne Peuvent pas Être Utilisées H/F INRIA

Stage - CortexLab - Comment commander à distance un robot lorsque les communications radio ne peuvent pas être utilisées ?

Type de contrat : Convention de stage

Niveau de diplôme exigé : Bac +5 ou équivalent

Fonction : Stagiaire de l'ingénierie

Niveau d'expérience souhaité : Jeune diplômé

A propos du centre ou de la direction fonctionnelle

Le centre Inria de Lyon est le 9ème centre de recherche Inria. Créé en janvier 2022, il regroupe environ 410 personnes au sein de 20 équipes de recherche et des services supports à la recherche.

Ses équipes sont localisées à Villeurbanne, à Lyon Gerland,Lyon Bronainsi qu'à Saint-Etienne.

Le centre de Lyon est présent dans les domaines du logiciel, du calcul distribué et haute performance, des systèmes embarqués, du calcul quantique et de respect de la vie privée dans le monde numérique, mais aussi de la santé et de la biologie numériques.

Contexte et atouts du poste

L' objectif est de développer et intégrer un prototype matériel et logiciel, plus particulièrement dédié à la commande à distance de robots sans utiliser de communications radio, afin de ne pas perturber les expérimentations réalisées sur CortexLab.

Le prototype permettra en priorité d'activer et de désactiver la carte Wi-Fi d'un robot, puis de transmettre des commandes plus complexes et, selon les possibilités techniques, de recevoir des informations en retour.

La communication par lumière visible et LED, notamment les technologies LiFi, constituera la première piste étudiée. Elle sera comparée aux solutions infrarouges et ultrasonores à partir d'un état de l'art scientifique.

Le travail comprendra la conception du dispositif embarqué, son intégration au moyen d'une interface ROS 2 sur le robot et d'une interface REST côté infrastructure, ainsi que son évaluation expérimentale. Le code et une documentation technique permettront de reproduire, d'installer et d'utiliser le système.

Le stage se déroulera à Villeurbanne, sur le campus de la Doua, entre le bâtiment iFactory et la plateforme CortexLab, située à environ 200 mètres dans le bâtiment Lamarr du laboratoire CITI. Si des déplacements professionnels complémentaires sont nécessaires, les frais de déplacements seront pris en charge dans la limite du barème en vigueur.

Mission confiée

1. Étudier les technologies et préciser les besoins

- Réaliser un état de l'art bibliographique des communications sans radio adaptées au contexte robotique.
- Comparer les solutions selon leur portée, leur couverture, leur débit, leur fiabilité, leur consommation et leurs contraintes d'intégration.
- Explorer les besoins des partenaires SLICES et, si un partenaire est intéressé, définir conjointement les contraintes et les scénarios d'utilisation.
- Distinguer un premier objectif de communication unidirectionnelle à bas débit des perspectives de communication bidirectionnelle, multidirectionnelle et à plus haut débit.

2. Concevoir et intégrer un prototype

- Mettre en oeuvre la technologie retenue à travers un prototype matériel et logiciel associant émetteur, récepteur et microcontrôleur.
- Implémenter et tester sur robot des commandes simples, notamment l'activation et la désactivation de la carte Wi-Fi.
- Développer une interface ROS 2 sur le robot et une interface REST côté infrastructure CortexLab.
- Identifier suffisamment tôt les composants nécessaires : les éventuels achats devront être engagés au plus tard en mars 2027.

3. Évaluer la solution et sa reproductibilité

- Mesurer la fiabilité, la latence et la couverture sur une zone de démonstration, puis étudier l'extension à CortexLab.
- Assurer la reproductibilité du système embarqué de réception et d'interprétation des commandes : assemblage, configuration, logiciel et procédures de test.
- Étudier une éventuelle adaptation à la halle robotique, avec la contribution d'autres étudiants.

4. Explorer les prolongements

Selon l'avancement du stage et les priorités retenues :
- explorer le transport de communications réseau, avec une connexion SSH comme perspective à plus long terme ;
- étudier les interactions avec la recharge du robot et la gestion de sa carte Wi-Fi ;
- contribuer aux sujets connexes de localisation par N bases Lighthouse, notamment la calibration multi-base et la reproductibilité des stations réceptrices.

Collaboration :La personne recrutée sera en lien avec ses encadrants et les partenaires SLICES intéressés, qui contribueront à préciser les besoins et les scénarios d'utilisation.

Pilotage/Management :La personne recrutée aura la charge du prototypage, des essais et de la documentation. Elle prendra des initiatives pour proposer des choix techniques et anticiper les achats, à engager au plus tard en mars 2027.

Principales activités

Livrables attendus

- Un état de l'art argumenté, fondé sur des publications scientifiques, et une justification des choix techniques.
- Un prototype de commande sans radio testé sur robot, validé au minimum sur une zone limitée.
- Une intégration logicielle comprenant les interfaces ROS 2 et REST.
- Des résultats expérimentaux documentant la fiabilité, la couverture et les limites du dispositif.
- Le code et une documentation technique destinée à la diffusion, distincte du rapport de stage, permettant de reproduire, installer et utiliser le système.
- Une analyse des perspectives de communication à plus haut débit, multidirectionnelle et réseau.

Compétences

- Développement logiciel, notamment en C et Python; un intérêt pour Rust est un plus, sans être requis.
- Électronique embarquée et programmation de microcontrôleurs.
- Protocoles de communication, réseaux, ROS 2 et API REST.
- Démarche expérimentale, lecture de publications scientifiques et documentation technique.

Un stage concret, du choix technologique aux essais sur robot, à la croisée du logiciel, de l'électronique embarquée et des télécommunications.

Avantages

• Transports publics remboursés partiellement
• Équipement professionnel à disposition (vidéoconférence, prêt de matériel informatique, etc.)
• Télétravail possible dès 2 mois de stage
• Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des oeuvres sociales d'Inria)
• Congés payés

Rémunération

Gratification de 15% du plafond de la Sécurité Sociale, soit 4,5 € / heure en 2026