Chaire de recherche du Canada en robotique de terrain

Chaires de recherche du Canada

Domaine(s):

Sciences et génie

François Pomerleau

Professeur agrégé

Faculté des sciences et de génie

François Pomerleau est professeur à l'Université Laval depuis 2017 et membre senior de l'IEEE. Spécialisé en robotique, ses recherches portent plus particulièrement sur les véhicules autonomes. Il dirige le laboratoire de robotique Boréal (Norlab) qui est axé sur la navigation autonome en conditions extrêmes, telles que l'exploration souterraine et de la cryosphère. Il a participé à des défis scientifiques internationaux, dont le DARPA Subterranean Challenge, et collabore avec des partenaires industriels et académiques de renom. Il est également co-président du Conseil canadien de robotique, œuvrant pour consolider l'écosystème robotique au Canada. Il a formé de nombreuses personnes étudiantes et contribué à des avancées majeures en robotique de terrain

Expertises du titulaire

Robotique intelligente
Contrôle du mouvement des robots
Vision par ordinateur en intelligence artificielle
Véhicules autonomes
Navigation autonome
Conditions nordiques
Véhicules terrestres sans équipage

Objectifs

Pour progresser vers la mission proposée tout en s'alignant sur la vision de recherche, trois objectifs sur cinq ans sont définis concernant les algorithmes de navigation autonome :

O1 : Approfondir la compréhension des impacts des facteurs de stress liés à la perception en conditions climatiques difficiles, incluant l'étude des changements à court et long terme de l'environnement, ainsi que l'exploration de modalités de détection avancées pour les précipitations intenses.
O2 : Généraliser le concept de facteurs de stress à la mobilité dans des conditions difficiles, incluant des éléments déformables, comme une épaisse couche de neige, des particules dans l'air ou la végétation, qui doivent être poussés afin de permettre le mouvement d’un robot. Les facteurs de stress peuvent également concerner des infrastructures critiques ou des zones environnementales protégées qui ne doivent pas être altérées ou touchées.
O3 : Étudier l'utilisation des facteurs de stress dans l'apprentissage par renforcement de façon sécuritaire afin de concevoir des systèmes antifragiles. Par exemple, les études viseront à équilibrer les risques qu'un robot s'arrête dans l'environnement à cause d'interactions (compétence de préservation) par rapport à accéder à des sources d'énergie (compétence de survie) pendant une mission.

L’Université Laval et sa Faculté des sciences et de génie sont reconnues pour leur excellence en robotique, avec des infrastructures de pointe soutenant une communauté de recherche de renommée mondiale. La nouvelle chaire s’inscrit dans cette tradition et sera hébergée au Département d’informatique et de génie logiciel, où le candidat est professeur agrégé. Elle sera affiliée au Centre de recherche en robotique, vision et intelligence machine (CeRVIM), au regroupement stratégique provincial REPARTI et à l’Institut intelligence et données (IID), tout en bénéficiant d’un environnement technologique unique, incluant la Forêt Montmorency. Cette chaire s’appuie sur un écosystème de recherche robuste et multidisciplinaire, tout en profitant des ressources et collaborations existantes pour renforcer l’innovation en robotique.

Mission

La mission de la Chaire est de permettre aux véhicules autonomes d’accomplir des tâches pertinentes atténuant les défis liés à la pénurie de main-d'œuvre, à la qualité de vie au travail, et à la sécurité publique. Pour réussir, les robots autonomes devront démontrer une capacité à gérer des événements imprévisibles, un objectif encore inachevé. Ainsi, cette chaire étudie les robots sur le terrain, en assumant la nature chaotique de leurs environnements, afin de faire progresser significativement la navigation autonome.

Retombées

La Chaire propose des solutions prometteuses touchant les véhicules autonomes afin de relever les défis économiques et environnementaux pressant du Canada, avec des bénéfices estimés à 65 milliards de dollars par an. Elle vise à adapter les véhicules autonomes aux conditions nordiques et aux changements climatiques, en collaboration avec des partenaires comme la Défense nationale ainsi que les secteurs industriels du véhicule et de l’énergie. Les résultats orienteront les politiques d'adaptation climatique et renforceront la sécurité publique face à des événements météorologiques extrêmes. La Chaire contribue également à la formation de personnes hautement qualifiées en robotique et au transfert de connaissances, notamment par des collaborations internationales. En consolidant le secteur robotique canadien, elle vise à accroître la confiance du public et des acteurs industriels dans les systèmes autonomes, essentiels pour la défense et les infrastructures critiques.