STAGE - Télécommande des bras d'un robot lunaire en réalité virtuelle H/F

Mission

A travers le SpaceShip FR, le CNES contribue au développement de missions en direction de la Lune, aussi bien humaines que robotiques. Dans ce cadre, une de ses attributions est de travailler sur un concept de robot « assistant astronaute ». Les tâches qu’un tel robot devra accomplir sont multiples : excaver, construire, porter du matériel… Elles vont, en tous les cas, bien au-delà de ce que font aujourd’hui les robot spatiaux « explorateurs », que ce soit sur la Lune ou sur Mars.

Une particularité du robot assistant astronaute lunaire est qu’il pourra être piloté en télécommande directe. Soit par l’astronaute à côté du robot, soit depuis l’orbite lunaire, soit même depuis la Terre, induisant dans ce cas un temps de latence entre la commande et son exécution.

En 2025, le SpaceShip FR a démarré le développement d'un démonstrateur terrestre de robot assistant. Il s’agit d’une plateforme robotique du type "SCOUT de Agilex, équipée d’un ensemble de capteurs et de deux bras robot. Actuellement, les bras peuvent réaliser des taches préprogrammées ou bien être télécommandés un par un à l’aide d’un joypad.

L'objectif du présent stage sera de développer un poste de contrôle des bras réellement performant et « immersif ». Pour cela, l’opérateur sera équipé d’un casque VR (PICO 4) lui permettant de visualiser l’environnement du robot en 3D (banc stéréo ZED2i). Les bras devront être pilotable simultanément via 2 joysticks 3 axes.

Concrètement, le stagiaire aura pour tâches :

• S’approprié les développements issus des stages précédant. En particulier l’interface de pilotage des bras sous ROS2.
• Faire évoluer cette interface pour prendre en compte deux joysticks et deux bras simultanément.
• Repositionner le banc stéréovision sur le robot pour favoriser l’impression « First Person View » (moyens FabLab à disposition).
• Choisir et mettre en œuvre le hardware (GPU NVIDIA Jetson par exemple) permettant d’atteindre une bonne fluidité de la vision stéréo dans le casque VR.

Si ces premières tâches sont réalisées avec succès, plusieurs perfectionnements peuvent être envisagés :

• Banc stéréo monté sur un support motorisé Pan/Tilt, commandé par les mouvements de tête de l’utilisateur (le casques VR intègre un senseur d’attitude).
• Introduction d’une commande des bras par jumeau numérique en réalité augmentée) pour prendre en compte la latence de transmission Terre<=>Lune.

Le stage pourrait débuter en Mars 2026.