{"id":3100,"date":"2025-05-07T11:53:14","date_gmt":"2025-05-07T09:53:14","guid":{"rendered":"https:\/\/serres-lab.com\/recherche\/projets-de-recherche-actuels\/ecopol\/"},"modified":"2025-07-04T19:22:09","modified_gmt":"2025-07-04T17:22:09","slug":"ecopol","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/recherche\/projets-de-recherche-actuels\/ecopol\/","title":{"rendered":"ECOPOL"},"content":{"rendered":"\n

ECOPOL<\/strong><\/h1>\n\n\n\n
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Architecture en oxyde de zinc combinant la d\u00e9tection de l’ultraviolet et de la polarisation pour l’estimation du cap optique<\/h2>\n<\/div>\n\n\n\n
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L’objectif du projet ECOPOL est de d\u00e9velopper un compas optique pour garantir la d\u00e9tection du cap lors de la navigation de robots mobiles autonomes. Actuellement, ces robots utilisent le champ magn\u00e9tique ou le GNSS, mais les conditions environnementales peuvent gravement nuire \u00e0 leur pr\u00e9cision. ECOPOL introduit une troisi\u00e8me redondance sensorielle, inspir\u00e9e des insectes, en exploitant la lumi\u00e8re ultraviolette polaris\u00e9e du ciel. La boussole optique sera bas\u00e9e sur des photod\u00e9tecteurs \u00e0 base d’oxyde de zinc (ZnO).<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Objectifs globaux, d\u00e9fis scientifiques et techniques<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Le projet ECOPOL<\/strong> vise \u00e0 d\u00e9velopper une nouvelle m\u00e9thode de localisation pour am\u00e9liorer la navigation des robots mobiles dans des environnements complexes o\u00f9 les syst\u00e8mes de positionnement par satellites (GNSS)<\/a> ne sont pas disponibles. Cette approche bio-inspir\u00e9e vise \u00e0 \u00e9tendre les capacit\u00e9s des v\u00e9hicules de fret automatis\u00e9s pour la livraison aux derniers kilom\u00e8tres, tels que ceux commercialis\u00e9s par les PME fran\u00e7aises TwinswHeel<\/a> et Taur<\/a>, qui aspirent \u00e0 devenir des leaders dans ce domaine. Le manque d’infrastructures terrestres ou satellitaires est un d\u00e9fi majeur pour la robotique, en particulier dans les zones urbaines denses, les zones rurales avec peu d’antennes, ou les centres-villes historiques o\u00f9 la visibilit\u00e9 du ciel est limit\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

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TROUVER SON CAP QUELLES QUE SOIENT LES CONDITIONS<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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La navigation inspir\u00e9e des animaux<\/strong>, notamment par la d\u00e9tection du rayonnement ultraviolet (UV) polaris\u00e9, pourrait offrir une solution furtive et r\u00e9sistante aux embouteillages. Les insectes, tels que les fourmis, les abeilles et les papillons, utilisent une boussole optique sensible \u00e0 la polarisation de la lumi\u00e8re ultraviolette pour s’orienter sur de longues distances pouvant repr\u00e9senter plusieurs kilom\u00e8tres. Le projet ECOPOL<\/strong> vise ainsi \u00e0 concevoir une boussole optique biomim\u00e9tique capable de fournir un cap absolu dans des conditions environnementales difficiles.<\/p>\n\n\n\n

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R\u00d4LE DES PARTENAIRES DANS LE D\u00c9VELOPPEMENT DE LA BOUSSOLE OPTIQUE ECOPOL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Cette boussole optique<\/strong> sera d\u00e9velopp\u00e9e pour d\u00e9tecter le motif de polarisation de la lumi\u00e8re UV au z\u00e9nith, ce qui permettra d’estimer un cap absolu par rapport au nord g\u00e9ographique r\u00e9el. L’utilisation du rayonnement UV naturel est avantageuse, car il est peu affect\u00e9 par la couverture nuageuse. Avec un nombre r\u00e9duit de photor\u00e9cepteurs UV, le prototype pourra estimer la polarisation avec une pr\u00e9cision de 0,2\u00b0 \u00e0 0,3\u00b0 en conditions statiques, et de 0,5\u00b0 en conditions dynamiques, ce qui est pertinent pour des applications en robotique civile.<\/p>\n\n\n\n

Le prototype, qui co\u00fbtera moins de 1 000 euros par unit\u00e9 pour des s\u00e9ries de 100 \u00e0 10 000 pi\u00e8ces<\/strong>, sera fabriqu\u00e9 par SOLNIL<\/a>, qui utilise des proc\u00e9d\u00e9s de nanofabrication pour cr\u00e9er une micro-boussole optique int\u00e9grant des fonctions de photod\u00e9tection et de polarisation. La conception n\u00e9cessitera une attention particuli\u00e8re \u00e0 l’\u00e9lectronique et \u00e0 l’optique afin de mesurer correctement le motif de polarisation.

Des simulations pr\u00e9liminaires<\/strong> ont montr\u00e9 qu’un algorithme biomim\u00e9tique peut estimer le cap \u00e0 des fr\u00e9quences sup\u00e9rieures \u00e0 100 Hz, en utilisant une matrice de photod\u00e9tecteurs statique. Cet algorithme sera ajust\u00e9 pour fournir un cap en r\u00e9f\u00e9rence au vrai nord g\u00e9ographique, permettant ainsi une fusion multisensorielle \u00e0 bord du robot pour am\u00e9liorer la pr\u00e9cision de l’estimation du cap absolu en temps r\u00e9el en ciblant une pr\u00e9cision d’environ 0,25\u00b0 dans divers contextes environnementaux.<\/p>\n\n\n\n

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Julien Serres<\/strong><\/a>, professeur des universit\u00e9s, depuis 2014 \u00e0 l’Institut des sciences du mouvement – \u00c9tienne-Jules Marey (ISM, UMR7287), expert en capteurs optiques bio-inspir\u00e9s et algorithmes de navigation biomim\u00e9tique. Responsable de l’Axe Biorobotique<\/a> \u00e0 l’ISM.<\/p>\n\n\n\n

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David Duch\u00e9<\/a><\/strong>, ma\u00eetre de conf\u00e9rences depuis 2016 \u00e0 l’Institut des mat\u00e9riaux micro\u00e9lectronique nanosciences de Provence (IM2NP, UMR7334)<\/a>, expert en optique et photonique, et en techniques de caract\u00e9risation avanc\u00e9e des dispositifs opto\u00e9lectroniques. Responsable de l’\u00e9quipe LUMEN-PV<\/a> \u00e0 l’IM2NP.<\/p>\n\n\n\n

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Badre Kerzabi<\/a><\/strong>, cofondateur et PDG de SOLNIL<\/a>, cr\u00e9\u00e9e en juillet 2020 pour proposer une nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de micro-composants optiques, SOLNIL<\/a> d\u00e9veloppe des proc\u00e9d\u00e9s et des mat\u00e9riaux pour la nano-fabrication \u00e0 bas co\u00fbt en exploitant les oxydes m\u00e9talliques. Elle exploite une large gamme de c\u00e9ramiques (Oxydes, dont ZnO).<\/p>\n\n\n\n

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L’objectif du projet ECOPOL est de d\u00e9velopper un compas optique pour garantir la d\u00e9tection du cap lors de la navigation de robots mobiles autonomes dans des environnements d\u00e9pourvus de GNSS.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3028,"parent":112,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-3100","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3100","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3100"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3100\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3107,"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3100\/revisions\/3107"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/112"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3028"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/serres-lab.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3100"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}