Manon Jubert soutient le 8 juin ses travaux de thèse CIFRE menés au sein du Lispen, sur le campus Arts et Métiers d’Aix-en-Provence, du LIS Aix-Marseille Université et de l’entreprise I-MC.
Titre de la thèse :
"Algorithme de planification de numérisation et d’alignement de nuages de points 3D pour le contrôle in-situ de pièces mécaniques en cours d’usinage"
Résumé :
Dans ce travail de thèse, nous traitons le problème de planification de numérisation et nous abordons également la problématique d'alignement de nuages de points 3D. Ces problèmes peuvent être étudiés et globalisés pour répondre aux besoins de nombreux domaines d'études.
Nous répondons à la problématique suivante : comment contrôler automatiquement une pièce mécanique en cours d'usinage ? Ou plus précisément : comment obtenir une représentation fidèle de la pièce de manière à pouvoir vérifier sa bonne conformité durant le processus d'usinage ?
De cette question, découlent deux sous-problèmes principaux auxquels nous cherchons à répondre. Dans un premier temps, il faut définir un moyen de numériser la pièce dans son environnement. Dans un second temps, il faut reconstruire le modèle de la pièce de manière à ce que des mesures géométriques puissent être faites.
La première contribution à cette étude est l'élaboration d'un algorithme de planification automatique de numérisation de la pièce en fonction des contrôles à effectuer sur celle-ci. L'approche que nous proposons permet de s'adapter à n'importe quel outil de numérisation optique (lidar, caméra, profilomètre, capteur à projection de franges, etc.). Dans notre étude, nous montrons les résultats de cette méthode sur plusieurs capteurs optiques à projection de franges et sur plusieurs pièces industrielles. La méthode proposée est générale et permet en plus de s'adapter à n'importe quel environnement industriel dans lequel est positionnée la pièce à contrôler.
La seconde contribution se focalise sur le cas spécifique des données issues de capteurs optiques, à savoir les nuages de points 3D. À partir du plan de numérisation, nous élaborons une stratégie d'alignement des nuages de points entre eux. Nous abordons la problématique des cas où l'alignement des nuages de points n'est pas possible et tentons de résoudre ce problème.
La dernière contribution de ces travaux est l'intégration de ces méthodes dans un produit en cours de commercialisation. On identifie les points importants permettant de rendre la solution robuste aux cas spécifiques des industriels.
Enfin, on montre plusieurs applications industrielles de ces algorithmes, et nous discutons que la précision des méthodes proposées sur ces cas. On propose plusieurs ouvertures sur la suite de ces travaux, notamment sur les cas spécifiques de pièces non-alignables ou de grande envergure. Des idées d'amélioration et de robustification des algorithmes sont faites pour la suite de la recherche. »
Jury de thèse :
Claire LARTIGUE, Professeure, Ecole Normale Supérieure de Paris-Saclay, LURPA
Stéfanie HAHMANN, Professeure, Institut National Polytechnique de Grenoble, LJK
Géraldine MORIN, Professeure, Institut National Polytechnique de Toulouse, IRIT
Raphaëlle CHAINE, Professeure, Université Lyon 1, LIRIS
Michel DEMESY, Commissariat à l'Energie Atomique de Valduc
Jean-Luc MARI, Professeur, Aix Marseille Université, LIS
Jean-Philippe PERNOT, Professeur, Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers, LISPEN
Arnaud POLETTE, Maître de Conférences, Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers, LISPEN}
Dominique NOZAIS, I-MC
Mots clés :
Modèle CAO, Nuage de points, Algorithme de planification de vues, Capteur optique, Reconstruction 3D, Inspection de pièces, Algorithme d'alignement
