Proposition de thèse - Institut des Sciences du Mouvement

Proposition de thèse
Atterrissage et suivi de terrain chez l'abeille et le pilote humain :
expériences et modèle visuo-moteur
Ce projet de thèse vise à mieux comprendre comment l’homme, les insectes volants et les robots sont capables
de se guider et d’éviter les obstacles en utilisant les mêmes principes de pilotage visuel. En particulier, nous
savons que les animaux parviennent à voler en utilisant leur vision du mouvement (flux optique) sans mesurer
ni leur hauteur de vol, ni leur vitesse sol, ni leur vitesse de descente, ni leur angle de descente, c'est-à-dire sans
utiliser aucun des capteurs aéronautiques conventionnels. Parallèlement, nous savons que les pilotes humains
sont également capables de naviguer à vue sans utiliser les instruments de vol et que des robots sont capables
de se piloter sur la seule base du flux optique.
Lorsqu'un insecte, un robot ou un pilote vole dans son environnement, l'image de celui-ci défile d'avant en
arrière dans son champ visuel, créant ainsi une vitesse de défilement, un flux optique, qui dépend à la fois de
la vitesse de déplacement et de la distance aux objets considérés dans l’environnement. Mais la façon exacte
dont un insecte ou un pilote humain procède pour naviguer en toute sécurité dans les airs sur la base du flux
optique demeure toujours inconnue à ce jour, notamment lors des taches d’atterrissage et de suivi de terrain.
Pour l’étudiant en thèse, il s’agira d’étudier de façon comportementale la trajectoire chez des agents très
différents (à savoir, l’abeille et le pilote humain) afin de confronter les propriété du flux optique utilisées dans
les environnements les plus proches possibles et de découvrir des principes communs. Un second objectif de
la thèse sera de « modéliser » ce principe commun sur la base des travaux déjà engagés par les 2 équipes
encadrant cette thèse.
L’étudiant utilisera plusieurs plateformes expérimentales existantes à savoir une chambre de vol pour insectes
et une plate-forme de réalité virtuelle.
Le doctorant travaillera avec 2 équipes : la première équipe de recherche s’intéresse aux neurosciences
comportementales et la seconde équipe est très interdisciplinaire à l’interface entre les Sciences de la Vie et les
Sciences de l’ingénieur.
Franceschini, N., Ruffier, F., & Serres, J. (2007). A bio-inspired flying robot sheds light on insect piloting abilities. Current
Biology, 17(4), 329-335.
Huet, M., Jacobs D.M., Camachon, C., Goulon, C., & Montagne. G. (2009). Self-controlled concurrent feedback facilitates the
learning of the final approach phase in a fixed-base flight simulator. Human factors, 51, 858-871.
Huet, M., Jacobs, D.M., Camachon, C., Missenard, O., Gray, R., & Montagne, G. (sous presse). The Education of Attention as
Explanation of Variability-of-Practice Effects: Learning the Final Approach Phase in a Flight Simulator. Journal of
Experimental Psychology: Human Perception and Performance.
Portelli, G., Ruffier F, & Franceschini, N. (2010). Honeybees change their height to restore their optic flow. Journal of
Comparative Physiology A., 196, 307-313.
Début : Septembre 2011
Financement : Contrat doctoral
Profil recherché
• Étudiant intéressé par la recherche transdisciplinaire en Neurosciences Comportementales– Robotique,
• Goût pour l’expérimentation comportementale chez l’homme et l’animal,
• Compétences en programmation (Matlab, …)
• Bon niveau d’anglais (écrit et oral).
Merci d’envoyer avant le 20 juin un CV et une lettre de motivation à :
- Pr. Gilles MONTAGNE (Aix-Marseille Univ. / CNRS, Comportements Perceptivo-Moteurs, Institut
des Sciences du Mouvement, Marseille) e-mail : [email protected]
- Dr. Franck RUFFIER (CNRS / Aix-Marseille Univ., Biorobotique, Institut des Sciences du Mouvement,
Marseille) e-mail : [email protected]