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Krishna et Elena à l’ICRA 2024
Publié le
Krishna Murali et Elena Ponce ont été sélectionnées pour leurs travaux par le professeur Leandro Lustosa afin de participer à l’International Conference on Robotics and Automation (ICRA) qui s’est tenue du 13 au 17 mai 2024. Elles nous racontent cette expérience unique, rendue possible grâce au soutien de la Fondation.
Expliquez-nous la genèse du projet
Nous sommes Krishna Murali et Elena Ponce, deux étudiantes du Master en ingénierie aérospatiale. Pendant nos deux années à l’ISAE SUPAERO, nous avons travaillé avec le professeur Leandro Lustosa au IONLAB, un programme de recherche et de formation sur le guidage, la navigation et le contrôle au sein du département de conception et de contrôle des véhicules aérospatiaux (DCAS) de l’ISAE-SUPAERO. IONLAB fait partie du groupe de recherche sur la décision et le contrôle, où nous développons des méthodologies pour résoudre des problèmes de contrôle complexes en combinant des sous-systèmes par le biais d’une optique interdisciplinaire.
Le travail effectué à IONLAB faisait partie du projet de recherche du programme de master. Le projet concernait le MAVION, un véhicule aérien sans pilote (UAV) à décollage et atterrissage verticaux (VTOL) et à empennage. Sa plateforme hybride combine les capacités d’un avion à voilure fixe, qui permet une vitesse élevée et une longue endurance, avec celles d’un avion à voilure tournante, qui offre des capacités de vol stationnaire et de décollage et d’atterrissage courts. Cela leur permet d’effectuer des missions qui nécessitent un déplacement à longue distance combiné à un vol stationnaire, telles que la surveillance, l’inspection structurelle, la cartographie, etc.
La philosophie avec laquelle nous raisonnons le plus, qui se reflète également dans notre travail à IONLAB, est que les drones sont l’avenir. La technologie des drones se situe parfaitement au carrefour de l’aérospatiale et de la robotique – leurs cas d’utilisation les empêchent d’être développés comme des avions traditionnels, c’est pourquoi ils empruntent souvent des concepts fondamentaux à la robotique.
L’International Conference on Robotics and Automation (ICRA) était donc la conférence idéale pour entrer en contact avec ce domaine.
Comment s’est déroulée la conférence ?
Elena Ponce & Krishna Murali
À l’ICRA, nous avons pu présenter un article dans lequel nous avons validé par des essais en vol un cadre aérodynamique appelé théorie phi, développé à l’ISAE-SUPAERO. Il s’agit d’un cadre conçu pour les avions à queue comme le MAVION, qui rencontrent des conditions dans lesquelles certains angles aérodynamiques, essentiels dans la modélisation de la théorie traditionnelle de Buckingham-pi (le cadre aérodynamique utilisé dans les avions traditionnels), deviennent indéfinis ou singuliers. La théorie phi permet de calculer une enveloppe de vol globalement ajustée (c’est-à-dire à l’équilibre) pour le MAVION. L’élément clé de notre article est que nous sommes en mesure d’utiliser la théorie phi pour illustrer une enveloppe de vol longitudinale et latérale prédite typique (appelée le tracé de la niche) d’un tail-sitter, ce qui, bien que courant pour les avions dans les manuels de performance, est une nouvelle figure qui généralise les tracés de la niche des avions aux véhicules tail-sitting. La théorie Phi produit également des équations de mouvement de type polynomial, qui conviennent bien aux contrôleurs basés sur l’optimisation de la somme des carrés. L’objectif final du projet MAVION est de mettre en œuvre et de tester ce type de contrôleur en vol, ce à quoi nous avons travaillé tout au long de notre projet de recherche.
Tout au long de notre étude à l’IONLAB, nous nous sommes intéressés aux travaux du Massachusetts Institute of Technology (MIT), qui a utilisé la théorie phi dans le contrôle de son propre tailsitter et a réussi à suivre une trajectoire agile en vol, ce que nous essayons également de faire à l’ISAE-SUPAERO. Les rencontrer à l’ICRA a été l’un des moments forts de notre expérience, car nous avons beaucoup discuté et même en retirer des points précis pour poursuivre nos recherches. Rencontrer le reste de la communauté qui travaille également avec des drones, voir les recherches actuellement menées dans ce domaine et observer toutes les questions aérospatiales auxquelles on répond sous l’angle de la robotique a été une véritable source d’inspiration. Alors que la conférence elle-même comptait environ 7 000 participants, nous avons pu interagir avec des dizaines de personnes travaillant dans des institutions et des entreprises de premier plan dans le domaine de la robotique et de l’aérospatiale (par exemple, Technical University of Delft, Boston Dynamics, Toyota Research Institute, Mathworks, l’Agence spatiale européenne, etc.)
Que retenez-vous de cette expérience ?
En tant qu’étudiantes souhaitant s’orienter vers la recherche, ce fut une expérience incroyable de voir à quoi pourrait ressembler notre avenir potentiel dans ce domaine. Le dynamisme et la passion des chercheurs sont contagieux. Nous nous sentons chanceuses de faire partie d’une communauté remplie de personnes qui croient vraiment à l’impact positif que leur recherche peut avoir. Il était également passionnant de voir des chercheurs et même des étudiants comme nous apporter leurs démonstrations en direct des robots et des drones qu’ils ont construits.
En tant qu’auteures, l’expérience a également été très enrichissante. L’un de nos points forts était nos compétences en matière de présentation orale car, tout au long de l’année passée à IONLAB, nous avons fait des présentations bihebdomadaires, ce qui a rendu la présentation finale beaucoup moins intimidante. Il y avait environ 30 personnes dans la salle, y compris des personnes d’autres institutions de premier plan (telles que l’Université technique de Munich (TUM), l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), le MIT et l’Imperial College London (ICL)) qui ont été très intéressées par notre présentation. On nous a posé des questions intéressantes et on nous a parlé de notre travail et de la théorie phi. Même si nous pensons qu’il y a toujours des améliorations à apporter, nous sommes globalement très satisfaits de la manière dont les choses se sont déroulées.
Un mot de la fin ?
Bien évidemment, rien de tout cela n’aurait été possible sans l’aide de la Fondation ISAE-SUPAERO. Grâce notamment à la Fondation, nous avons pu assister ensemble à la conférence et présenter nos travaux en tant que co-auteurs. Cette expérience nous a permis de partager les recherches de l’ISAE-SUPAERO avec la communauté des roboticiens, contribuant ainsi à réduire le fossé entre les deux domaines afin que les connaissances puissent circuler plus librement entre eux. Cela nous a également permis, en tant qu’étudiantes, de nous plonger dans le monde universitaire et nous a donné l’occasion d’explorer nos options de carrière alors que notre temps en tant qu’étudiantes en master touche à sa fin.
Cette conférence a été une expérience qu’aucune de nous n’oubliera. Nous sommes incroyablement reconnaissantes d’avoir eu l’opportunité de représenter l’ISAE-SUPAERO à l’ICRA 2024, et nous n’aurions pas pu imaginer une plus belle façon de terminer notre parcours ici.