Période, durée
février – juillet 2023, 20 semaines
Profil recherché
Élève de master2 ou d’école d’ingénieur
Gratification
4,05€/h (standard)
Lieu
Annecy-le-vieux ; Maison de la mécatronique ; laboratoire Symme
Sujet
Ce stage s’inscrit dans le cadre du développement d’un dispositif permettant d’effectuer la localisation de personnes dans un habitat, sans capteurs portés ou dispositifs tels que des téléphones. Des capteurs sensibles aux pas placés dans l’habitat pourraient localiser les pas des habitants par la technique de la trilatération, afin d’obtenir une carte type « carte du Maraudeur » dans Harry Potter. Pour cela, un nouveau type de capteur est utilisé, basé sur un composant non-newtonien et original : le silly putty, associé à du graphène.
Des premiers essais concluants ont conduit à l’élaboration d’un démonstrateur de capteur, dont le principe de fonctionnement repose sur la mesure des brusques changements des propriétés conductrices d’un matériau composite lors de l’application d’une contrainte mécanique. Le dispositif ainsi réalisé admet, sans amplification, une sensibilité du même ordre de grandeur qu’un capteur sismique le plus performant du marché qui intègre une amplification d’un facteur 50.
Cependant, le capteur développé délivre une réponse non-linéaire quoique reproductible pour une sollicitation répétable, mais avec tout de même une dérive temporelle. Ce comportement rend difficile l’identification de la fonction de transfert du capteur par des méthodes traditionnelles. L’hypothèse de travail pour continuer l’étude est que la réponse du capteur peut être caractérisée par un modèle non linéaire, certains paramètres subissant une dérive temporelle. Afin de valider cette hypothèse, il faut procéder un grand nombre d’expérimentations automatisées, notamment à des niveaux de sollicitation du capteur à faibles énergies comparables à l’énergie micro-sismique produite par des pas d’humains distants de quelques mètres. Un banc de test comprenant un actionneur piézoélectrique pour la génération reproductible de vibration et un système d’acquisition sont déjà disponibles au laboratoire.
Le défi scientifique réside dans le traitement des données pour établir le modèle de comportement du capteur. L’étudiant recruté aura donc à mettre en place un protocole de tests permettant de caractériser les réponses du capteur sismique en fonction de nombreux paramètres, et travailler sur les points suivants :
• automatisation des mesures,
• acquisition des signaux et traitement des données,
• apprentissage du capteur par intelligence artificielle.
L’objectif en fin de stage est de déterminer la fonction de transfert du capteur. On souhaite en effet qu’il puisse reconnaitre les caractéristiques (amplitude, distance d’émission) d’une vibration dans le cas d’une sollicitation inconnue. Le candidat aura idéalement un profil en instrumentation avec des compétences en électronique, Labview, informatique (traitement de données, IA) et un goût prononcé pour l’expérimentation. Il aura à sa disposition les équipements du laboratoire SYMME (salle mécatronique, capteurs, imprimante 3D, composants électroniques pour mener à bien son travail.
Mots clefs : capteur sismique, automatisation, caractérisations, Labview, traitement de données.
Contact
Thomas.Mazingue
@univ-smb.fr
Equipe projet
Christine Barthod, enseignant-chercheur IUT-A / SYMME
Luc Maréchal, enseignant-chercheur POLYTECH A-C / SYMME
Thomas Mazingue, enseignant-chercheur POLYTECH A-C / SYMME