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15 novembre 2018 | De la robotique industrielle à la cobotique

robotique cobotique cea list 250Tandis que la robotique industrielle a vocation à remplacer l'humain pour certaines tâches répétitives ou dangereuses, la cobotique conserve l'expertise de l'opérateur dont elle facilite le travail.

A l'origine, la robotique a été développée au List*, institut de CEA Tech, pour réaliser des tâches en environnement dangereux. Les premiers robots mis au point furent donc des robots de téléopération, essentiellement pour la filière nucléaire. Ils étaient composés de deux bras connectés, mécaniquement tout d'abord, puis par l'intermédiaire d'un ordinateur : on parle alors de téléopération à retour d'effort.

La recherche s'est poursuivie avec l'utilisation de ces technologies de robots contrôlés en effort dans un contexte industriel, donnant naissance au cobot. Ce dernier n'a pas vocation à remplacer l'humain, mais à interagir avec lui pour l'assister dans ses tâches (assistance au geste ou au port d'une charge).

Le développement de cobots fait appel à des compétences en mécanique, électronique, automatique, algorithmique et informatique. Les chercheurs du List ont breveté une technologie d'actionnement à vis à bille et câble à très faible frottement. Le laboratoire a mis au point des cobots sensibles en effort, précis et sûrs pour différents types d'applications : industrie du nucléaire, off-shore, travaux miniers, manufacturing ou santé.

Essaimée du List, la société Isybot a, quant à elle, réinventé des postes de travail comme le ponçage, le polissage ou le parachèvement grâce à des robots collaboratifs intuitifs, précis, légers et sûrs pour l'opérateur qu'ils assistent. Ce dernier les programme sans saisie informatique, en réalisant simplement la tâche qui leur est confiée : le robot mémorise alors le mouvement ainsi que l'effort à fournir. L'opérateur peut à tout moment rectifier ou modifier la tâche, restant ainsi le garant de sa qualité de réalisation.

*Depuis 2006, le List est labellisé Institut Carnot (Institut Carnot TN@UPSaclay).

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8 novembre 2018 | Des réseaux électriques toujours plus intelligents

reseaux electriques 250Dans le cadre de deux projets européens, une plate-forme distribuée de management de l'énergie a été développée. Elle permettra de coordonner la consommation des foyers à l'échelle d'un quartier.

Passer d’une gestion centralisée à une gestion décentralisée de l’énergie, c’est l’objectif des projets européens FUSE-IT et MAS2TERING. Des « agents », qui sont en fait des entités logicielles autonomes développées par le List*, institut de CEA Tech, sont implantés au niveau de chaque logement. Mais la vraie nouveauté réside dans le fait de faire communiquer ces agents de façon à ce qu’ils se coordonnent et optimisent les consommations énergétiques individuelle et globale.

Concrètement, les agents négocient (quand consommer ? quelle énergie utiliser ?) en tenant compte des préférences de confort, de la flexibilité et des contraintes des usagers. La décentralisation des prises de décisions permet en outre de protéger les données personnelles, deux agents pouvant parvenir à un accord sans se communiquer aucune information sensible. Cette nouveauté répond aux exigences des nouvelles réglementations de protection des données (RGPD), déjà mises en œuvre en France et plusieurs pays européens.

Testée sur une centaine d’habitations, cette approche décentralisée pourra être étendue à d’autres types de réseaux (thermique) et même à des systèmes où chaque équipement serait contrôlé par un agent. Quatre projets européens sont en cours dans cette perspective.

*Depuis 2006, le List est labellisé Institut Carnot (Institut Carnot TN@UPSaclay).

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22 octobre 2018 | Reconfigurer les composants programmables en toute simplicité

raw 250Une équipe du List*, institut de CEA Tech, a remporté la première place du concours RAW grâce à son logiciel de placement et routage intelligent d'architectures reconfigurables.

A l’occasion de ses 25 ans, le Reconfigurable Architectures Workshop (RAW) de la conférence IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium 2018 avait organisé un concours de « floorplanning ». Les concurrents devaient développer des algorithmes pour calculer le positionnement idéal de divers éléments sur des composants programmables de type FPGA. C’est l’équipe du List qui a remporté la première place du concours.

Tout l’enjeu était de trouver la solution minimisant la surface occupée par les blocs fonctionnels, et pour laquelle la longueur totale de connexion serait la plus réduite possible. L’outil proposé par le List est basé sur la technique d’optimisation par recuit simulé qui permet normalement au programme de ne pas rester coincé dans un optimum local. Mais pour assurer de fournir la meilleure solution possible, le List a développé l’approche « multistart » qui consiste à relancer les calculs avec plusieurs solutions initiales différentes afin de faire varier les résultats et de trouver la solution optimale ou de s’en approcher le plus possible.

L’outil, qui vérifie l’ensemble des contraintes imposées et même au-delà, a permis à l’équipe du List d’être la seule à obtenir une solution pour chacun des 30 cas soumis. La première place obtenue valorise le savoir-faire de l’Institut dans le domaine de la recherche opérationnelle et de l’optimisation combinatoire, en particulier pour l’automatisation de la conception de circuits électroniques.

*Depuis 2006, le List est labellisé Institut Carnot (Institut Carnot TN@UPSaclay).

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16 octobre 2018 | Place au véhicule du futur

List place au vhicule du futurPropre, intelligent et mutualisé, le transport terrestre du futur fait l’objet de nombreux travaux de recherche auxquels CEA Tech participe activement depuis plusieurs années.

En plus d'être propres et respectueux de l'environnement, les moyens de transport se doivent aujourd'hui d'être intelligents et mutualisés. Tels sont les grands défis que doit relever la recherche en matière de mobilité terrestre. Couvrant l'ensemble de la filière, l'offre des instituts de CEA Tech est structurée autour de ces trois piliers, à la fois sur les aspects véhicules (voiture, train…), sur les infrastructures et les services liés aux nouveaux usages (autopartage, co-voiturage et multimodalité) ; mais également sur la fiabilisation et l'optimisation de la production (usine du futur).

Ainsi, des travaux sur l'électrification des véhicules (optimisation des aimants du moteur électrique …), les batteries, l'hybridation thermique électrique, et aussi les piles à combustible et les réservoirs à hydrogène, sont menés au sein de ses laboratoires. Du côté des infrastructures, les recherches concernent, entre autres, les bornes de recharge rapide, l'optimisation de la charge en fonction du besoin des multiples utilisateurs (smart-grid) et la bi-directionalité (Vehicule to Grid). La liste est longue.

Depuis 2014, CEA Tech a coordonné et participé à une vingtaine de projets européens sur la thématique du transport routier, dans le cadre du programme Horizon 2020. CEA Tech a en outre noué des partenariats avec des acteurs majeurs de la filière, comme Renault et des équipementiers de rang 1 tels que Valeo, qui a intégré la technologie Deep Manta dans son « Demo Car » exposé au salon CES 2018 de Las Vegas (algorithme pour le véhicule autonome permettant notamment la reconnaissance de voitures circulant à proximité), et Faurecia, avec qui l'établissement développe une technologie de pile à combustible.

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11 octobre 2018 | Biomargin fait parler les biomarqueurs

biomargin marqueursPour anticiper le risque de rejet consécutif à une transplantation rénale, le projet Biomargin a identifié des signatures biologiques fiables et robustes. Elles aideront les médecins à prendre les meilleures décisions pour leurs patients.

Le risque de rejet après une greffe de rein, traitement de choix pour l’insuffisance rénale au stade terminal, peut être prédit par l’analyse préalable de certains marqueurs biologiques. Le projet européen Biomargin, qui s’est terminé en 2018, avait pour objectif d’identifier et de valider des biomarqueurs pertinents afin d’évaluer le risque de survenue des trois types de rejets les plus fréquents : humoral, cellulaire, ou fibrose interstitielle et atrophie tubulaire.

Le List*, institut de CEA Tech, est l’un des 13 partenaires impliqués dans ce projet. Ses chercheurs ont, dans un premier temps, analysé des données biologiques de divers types (ARN messagers, protéines, métabolites, lipides), provenant de prélèvements de biopsie, d’urine et de sang obtenus sur un panel de patients, données obtenues par différentes techniques de mesure. Leur étude a permis de sélectionner une dizaine de marqueurs d’intérêt parmi plusieurs milliers, et d’identifier des signatures biologiques originales permettant de prédire le risque de rejet en utilisant des modèles statistiques spécialement mis au point.

L’évaluation du pouvoir prédictif de ces marqueurs multi-omiques[1] a révélé de meilleures performances que celles obtenues avec des marqueurs isolés. Cette approche sera testée sur une cohorte de patients plus importante, pour peut-être à terme permettre aux médecins de prendre des décisions éclairées.

[1]pris par différents types de mesure (transcriptomique, protéomique, metabolomique, lipidomique …)

*Depuis 2006, le List est labellisé Institut Carnot (Institut Carnot TN@UPSaclay).

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