Automatisation des opérations minières - Positionnement et commande non linéaire hiérarchique de véhicules miniers

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Dans le mandat actuel du programme de recherche-Découverte, notre objectif est d'autonomiser un véhicule terrestre sans pilote ou tout simplement un robot mobile.L'automatisation et la robotisation de certaines tâches minières régulières, e.g. l'automatisation et l'autonomisation de véhicules miniers, tels que les chargeurs-transporteurs par exemple, s'avère une avenue envisageable et même essentielle pour assurer l'exploitation minière à long terme, diminuer les coûts d'extraction et rester compétitif au niveau international. Les véhicules terrestres sans pilote, soient les robots mobiles, sont de plus en plus utilisés dans des environnements hostiles, dangereux, incertains et difficiles d'accès. Dans de telles conditions, l'interaction avec l'opérateur devient difficile, voire impossible. Il faut donc rehausser le degré d'autonomie de ces engins à l'aide de techniques avancées de guidage, de navigation et de commande, particulièrement dans un milieu hostile comme une mine souterraine. Après des discussions avec plusieurs ingénieurs et responsables des mines de la région, nous avons constaté l'importance de l'utilisation et du déploiement des engins terrestres mobiles autonomes dans les mines souterraines afin de faciliter certaines tâches des mineurs. Ainsi, à court terme, notre objectif est d'utiliser deux robots mobiles afin de faciliter certaines tâches complexes des mineurs: inspection des murs et des galeries, caractérisation des profils des endroits à accès difficile, secours du personnel, manipulation d'explosifs, etc. Les robots seront aussi considérés comme des simulateurs des chargeuses-navettes. Ils doivent se déplacer entre deux points donnés : un point de départ (point de chargement) et un point d'arrivée (point de déchargement). Deux robots mobiles seront considérés pour simuler le mouvement d'alternance de chargement/déchargement de minerais des véhicules minièrs. Deux principaux volets de recherche seront considérés. Le premier consiste à développer une stratégie de commande non linéaire hiérarchique, adaptative et robuste, pour tenir compte des incertitudes du milieu et des robots eux-mêmes (incertitudes paramétrique et structurelle), pour que les robots suivent une trajectoire donnée dans une mine. Le deuxième volet sera axé sur le problème de positionnement des robots dans la mine.Un point important à considérer au cours du projet est que les stratégies développées et la technologie utilisée soient transférables à un vrai engin industriel. D'ailleurs, ces nouvelles technologies seront testées sur de vrais engins industriels et les stratégies développées le seront dans une mine souterraine.La réalisation de ce programme de recherche va nous permettre d'engager, diriger et subventionner deux étudiants au doctorat, deux étudiants à la maitrise, ainsi que trois étudiants au Bacc. dans des stages d'été.