STAGE Morphogénèse de robots par Physique Différentiable (F/H)

DASSAULT SYSTEMES; Vélizy-Villacoublay; Sur place; EUR 10 000 - 17 000; Temps partiel

Résumé du poste

Dassault Systèmes, acteur majeur de la modélisation et de la simulation, propose un stage passionnant dans l’impression 3D et la physique différentiable afin de faire émerger des robots souples bio‑inspirés à partir d’une forme neutre.

Votre mission est d’optimiser simultanément morphologie et contrôle via un optimizer Python et un environnement test 3D, afin de démontrer des tâches complexes comme locomotion ou manipulation.

Qualifications

• Étudiant en Master ou grande école d'ingénieur dans les domaines informatique/robotique.
• Compétences en Python et modélisation 3D appréciées.
• Intérêt pour l’IA et les méthodes d’optimisation associées à la physique différentiable.

Responsabilités

• Faire évoluer l’optimiseur sous Python et l’environnement 3D associé.
• Contribuer au développement et à l’évaluation de robots souples et de leur contrôle.

Connaissances

Python

Optimisation

Simulation

IA

Formation

Master ou école d'ingénieur en informatique/robotique

Outils

PyTorch

PyBullet

Description du poste

Notre équipe, spécialisée en modélisation 3D et simulation physique réaliste, exploite les opportunités de l'impression 3D pour repenser les objets physiques : libération des contraintes de forme, inspiration biologique, et intégration de structures souples (alvéolaires, actionnées par fluides ou actuateurs). Grâce à la physique différentiable, nous créons des espaces virtuels où des formes 3D organiques émergent et évoluent en réponse à des contraintes physiques.

L'objectif du stage

Concevoir un système génératif capable de faire émerger des robots souples bio-inspirés à partir d'une forme initiale neutre (ex : un cube).

Votre mission : optimiser simultanément la morphologie du robot et son système d'actuation pour accomplir des tâches complexes (locomotion, manipulation, etc.), par le biais de la physique différentiable.

Pourquoi ce stage est unique ?

Recherche de pointe : Domaine émergent (premiers travaux en 2013), avec des contributions récentes de l'équipe (article GECCO 2023 : "Differentiable Soft Robot Generation").

Approche révolutionnaire : Combinaison de physique différentiable et IA pour générer à la fois la forme et le contrôle, inspirée des mécanismes évolutifs du vivant.

Applications variées : Locomotion de robots, retour haptique, exosquelettes, pinces de manipulation d'objets fragiles, ou encore dispositifs souples pour la chirurgie.

Impact direct : Vos développements feront avancer l'état de l'art et seront intégrés aux outils internes.

Vos missions

Plus concretement, vous piloterez l'évolution de l'optimiseur (Python) pour :

• Faire émerger la morphologie du robot et son comportement via des algorithmes d'optimisation sous contrainte.
• Développer et enrichir l'environnement de test 3D associé.

Axe d'innovation :

• Hybridation souple/rigide : Étendre l'environnement génératif pour intégrer des éléments rigides (inspirés des squelettes biologiques), combinant flexibilité et structure.
• Génération couplée morphologie/contrôle : Exploiter la physique différentiable pour entraîner simultanément la forme du robot et son réseau de contrôle, à l'image de l'évolution naturelle des systèmes moteurs.
• A noter un lien important avec le domaine de l'intelligence artificielle : le processus d'évolution de la forme et du système moteur se fait par la rétropropagation de gradient issu de la physique différentiable, processus similaire à l'entrainement des réseaux de neurones.