Biological inspired control in robotics
I am working in the Rambo team of the Interaction group at the Lab-STICC
I continue to collaborate with the Neurorhythms team at Loria
My research interest concerns the biologically inspired control, particularly the neural network biological models involved in sensori-motor loops (central pattern generators -i.e. CPG-, plasticity mechanisms) and dedicated to the genesis of adaptive rhythmic activities. I study several main problems in humanoid robotics: genesis and learning of adaptive rhythmic movements (like walking), physical rhythmic interaction between humans and humanoid robots and compensation for certain mechanical deficiencies of legged robots and humanoid robots.
Current PhD Students :
- Lenaig GUEHO (Avril 2023 → Mars 2026), « Conception et évaluation d’une interface cerveau-ordinateur exploitant des stimuli auditifs spatialisés ». Co-encadrement avec L. Bougrain (Neurorhythms, LORIA). Thèse CIFRE Orange Labs.
- Idriss ABDALLAH (Déc 2022 → Nov 2025), « Modélisation contrainte d’un opérateur humain par des techniques d’IA ». Co-encadrement avec L. Ciarletta (Simbiot, LORIA). Thèse CIFRE Naval Group.
- Isabel Casso (Oct. 2021→ Sept. 2024), « Rythmes, posture et compliance motrice pour faire émerger une synchronie émotionnelle entre une personne humaine et un robot humanoïde » . En collaboration avec Y. Delevoye (porteuse projet), Laboratoire ScaLab (UMR CNRS 9193, Université de Lille) . Co-encadrement : Y. Delevoye (ScaLab), H. Ferreira -Chame (Neurorhythms, LORIA)
Former PhD Students:
- Gabriela H. ALTAMIRA (10/01/2024), « Interface cerveau-ordinateur basée sur l’imagination motrice kinesthésique intégrant des retours visuel et haptique pour la rééducation post-AVC », Co-encadrement avec L. Bougrain (Neurorhythms, LORIA).
- Baptiste MENGES (02/12/2021), « Etude et conception d’un système robotique coopératif en milieu sidérurgique sévère », Thèse CIFRE, St Gobain Pont-à-Mousson
- Oleksii AVILOV (22/02/2021), « Methods for on-line detection of neural rhythm changes in the motor system: application to brain-computer interfaces », International co-mentorship (Cotutelle) with Dr A. Popov (Kiev Polytechnic Institute, Ukraine) and co-direction with Laurent Bougrain (Loria)
- Mélanie JOUAITI (17/06/2020), « Améliorer la Cordination Motrice dansles Interactions Homme-Robot avec des Controleurs Bio-inspirés », « Improving Motor Coordination in Human-Robot Interactions using Bio-inspired Controllers »
- Andrii SHACHYKOV (17/12/2019), « Biomedical signals analysis and neural modeling of motor coordination in Parkinson’s disease », International co-mentorship (Cotutelle) with Prof. Alexander Shulyak (Kiev Polytechnic Institute, Ukraine)
- Amélie AUSSEL (14/11/2019), « Extraction de marqueurs électrophysiologiques et modélisation mathématique de l’hippocampe épileptique », Co-direction until December 2017 with L. Burhy (LORIA) and R. Ranta (CRAN)
- Petro AKSONENKO (oct 2016→oct 2018), « Optimized Methods of Calibration, Alignment an Advanced Attitude Algorithms for Strapdown Inertial Navigation Systems », international co-direction with L. Ciarletta (LORIA) and Dr. V. Avrutov (Kiev Polytechnic Institute, Ukraine)
- Artem MELNYK, 18/12/2014: «Perfectionnement des algorithmes de contrôle-commande des robots manipulateurs électriques en interaction physique avec leur environnement par une approche bio-inspirée». Cotutelle and codirection with V. Borissenko (Ukraine)
- Viacheslav KHOMENKO, 5/7/2013: «Modélisation et compensation des déficiences linéaires et non linéaires dans les transmissions électromécaniques des robots humanoïdes». Cotutelle and codirection with V. Borissenko (Ukraine)
- John NASSOUR, 7/12/2012: «Implémentation de contrôleurs neuronaux adaptatifs pour la marche déficiente des robots bipèdes». Codirection with F. B. Ouezdou and G. Cheng (TUM)
- Hayssam SERHAN, 9/7/2009: «Approches Biomimétiques pour le contrôle de la marche des robots bipèdes : stratégie intuitive et intégration d’un modèle de muscle». Codirection with F. B Ouezdou (UVSQ) and Chaiban Nasr (Lebanese University)
- Thierry HOINVILLE, 25/10/2007: «Évolution de contrôleurs neuronaux plastiques. De la locomotion adaptée vers la locomotion adaptative», Codirection with S. Delaplace (UVSQ)
- Vincent SCESA, 20/10/2006: «Contrôle adaptatif par réseaux de neurones : évaluation d’une implémentation temps réel sur un contrôleur industriel multiprocesseur pour le contrôle du comportement dynamique d’une structure mécanique complexe», Codirection with F. B Ouezdou (UVSQ).
- Rolland THIEFFRY, 8/12/2004: «Étude et validation de systèmes adaptatifs d’aide à l’autonomie des personnes handicapées», Codirection with E. Monacelli and S. Delaplace (UVSQ).
Main International Collaborations (in alphabetic order)
- Pr. Widodo Budhiharto, School of Computer Science, Bina Nusantara University, Jakarta, Indonesia
- Pr. Paul Granjon, University of Cardiff, England
- Dr. Takeshi Nishida, Kyutech, Japan
- Dr. Anton Popov, Kiev Polytechnic Institute, Ukraine
- Dr. Hayssam Serhan, Lebanese University, Lebanon
- Prof. Tomohiro Shibata (Department of human intelligent systems), Kyutech
- Prof. Hiroaki Wagatsuma (Department of human intelligent systems), Kyutech
Main National Collaborations (in alphabetic order)
- Dr. Daniel Cattaert (CNIC, Bordeaux)
- Pr. Eric Monacelli (LISV, Vélizy)
- Pr. Pier-Giorgio Zanone (CerCo, Toulouse)
- Pr. Yvonne Delevoye (ScaLab, Lille)