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Réseaux de capteurs et Jumeaux numériques pour la Co-conception de systèmes mécatroniques

Défi technologique : Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif (en savoir +)

Département : Département Systèmes (LETI)

Laboratoire : Laboratoire Autonomie et Intégration des Capteurs

Date de début : 01-09-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0201

Contact : elise.saoutieff@cea.fr

Dans le cadre du développement de ses activités de R&D sur les réseaux de capteurs et les jumeaux numériques (Digital Twins), le Laboratoire Autonomie et Intégration de Capteurs (DSYS/SSCE/LAIC) du CEA-LETI à Grenoble, propose une thèse sur les « Réseaux de capteurs et Jumeaux numériques pour la Co-conception de systèmes mécatroniques ». Le laboratoire LAIC est spécialisé dans la conception et le développement de systèmes électroniques innovants, s'intéressant aux problématiques physiques et électroniques d'interfaces capteurs, d'intégration de capteurs, de basse consommation et de communications avec ou sans fil, pour différents types d'applications dont l'industrie 4.0, l'aéronautique, les dispositifs médicaux, ou encore le sport. L'objet de la thèse sera de mettre en ?uvre un réseau de capteurs combiné à des outils de simulations par éléments finis, puis à des outils d'analyse à base d'Intelligence Artificielle pour développer des Jumeaux Numériques. L'application envisagée est celle des orthèses et prothèses instrumentées pour la médecine du futur, en vue d'améliorer leurs fonctions, leur durée de vie, leur utilité et leur confort pour les utilisateurs dans les phases de rééducation et post-rééducation. Le jumeau numérique sera la réplique virtuelle du système réel en fonctionnement. Il traitera, en temps réel, des informations issues à la fois du réseau de capteurs déployé sur le système (contraintes/déformations, IMU,?) et des modèles de simulations par éléments finis. Il sera utilisé pour évaluer l'état de fonctionnement du système, et notamment son état de vieillissement, mais également pour en prévoir le comportement futur. Ces développements permettront par la suite d'optimiser le fonctionnement, la durée de vie et l'impact environnemental des systèmes mécatroniques (maintenance prédictive, écoconception).

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