Pierre-Brice Wieber

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Pierre-Brice Wieber

pierre-brice.wieber@inria.fr

INRIA Bipop team

Research interest:

Modelling, Optimization and Control for Humanoid Motion

Team and former members

Francois Keith : Post-Doc (2011-) on "Making Romeo walk".
Zohaib Aftab : PhD student (2009-) on "Modeling of human balance under perturbations" in collaboration with Thomas Robert (IFSTTAR).
Mehdi Benallegue : PhD student (2009-) on "Synchronization of robot motions with human motions" in collaboration with Abderrahmane Kheddar (JRL).
Andrei Herdt : PhD student (2009-) on "Model Predictive Control for humanoid walking robots".
Dimitar Dimitrov : Former Post-Doc (2007) on "Fast computation of MPC schemes for humanoid walking robots", then joined the Orebro University, Sweden.
Matthieu Guilbert : Former PhD student (2004-2007) on "Online optimization of complex robot applications under real physical limitations" in collaboration with Staubli Robotics, then joined Adept Technology.
Sophie Chareyron : Former PhD student (2002-2005) on "Stability analysis of non-smooth dynamical systems, with an application to walking robots", then joined the Gipsa-Lab in Grenoble, France.
Fabien Jammes : Former Engineer (2006-2008) on "Inertial sensor based motion capture", then joined TracEdge.
Remy Mozul : Former Engineer (2005-2007) on the "Development of the HuMAnS toolbox", then joined the Laboratoire de Mecanique et Genie Civil in Montpellier, France.
Florence Billet : Former Engineer (2003-2005) on the "Development of the HuMAnS toolbox", then joined the INRIA Sophia, France.
Sebastien Jarde : Former Engineer (2002-2004) on the "Realization of advanced control laws on the BIP humanoid walking robot", then joined Dassault Systems.

HuMAnS Toolbox

Licence:

GPL, but registration required for downloading from our webpage.

Description:

The HuMAnS toolbox, for Humanoid Motion Analysis and Simulation, is a research oriented software written in Maple, Scilab, C and C++. It generates analytical models of robots and humans, manipulates them numerically for simulation, control design, posture and trajectory optimization, motion capture, stability analysis. One unique feature is its capacity to manipulate analytical models openly and generate efficient code from them which is then directly connected with optimization and hybrid (Event Driven) simulation tools.

Romeo Project

Duration:

2009 - 2011

Partners:

Aldebaran Robotics, Voxler, SpirOps, AsAnAngel, Acapela Group France, Universite de Versailles Saint Quentin, Universite Paul Verlaine - Metz, LIMSI, LAAS, CEA-LIST, ETIS, IRCAM, LPPA, Telecom-ParisTech, Institut de la Vision

Description:

The goal of the FUI funded Romeo project is to develop a humanoid robot that can act as a comprehensive assistant for persons suffering from loss of autonomy. The robot has to be able to interact with familiar objects and movements (open and close a door, grasp a glass, a bottle, a bunch of keys...). Voice and gestures being the principal means of communication with the robot, it will have to understand what is said to him, carry out simple discussions and even feel intentions and emotions in order to deduce the actions it has to realize. Our goal in this project is to develop the motion synthesis and control algorithms of the robot.

R-Blink Project

Duration:

2009 - 2011

Partners:

CNRS/AIST JRL, LAAS

Description:

The goal of the ANR-JCJC funded R-Blink project is to explore high speed decision making by a humanoid robot for motion generation.

Slalom Project

Duration:

2006 - 2008

Partners:

CEA-LETI, CS, Skis Rossignol

Description:

The goal of the ANR-RNTL funded Slalom project was to produce a system for motion capture of dynamic motions based on a set of micro inertial sensors (accelerometers and magnetometers) distributed over the body of a person. This specific choice of sensors allows low cost and low consumption but induces a lack in the necessary data for reconstructing the motion of the person. Our goal in this project was to couple the sensor signals with a biomechanical model of the motion of a human in a classical Extended Kalman Filter.

Mimes Project

Duration:

2004 - 2007

Partners:

LIRMM, MXM, Centre Propara / INSERM

Description:

The goal of the RNTS funded Mimes project was to develop numerical methods to synthetize and simulate stimulation patterns for the rehabilitation to standing and walking of paraplegic patients through Functionnal Eletric Stimulation, based on a new physiological model of muscle contraction presenting a nonsmoothness which can be represented as an LCP. Our goal in this project was to propose a simulation tool integrating both the nonsmoothness of this muscle model and the nonsmoothness of the standing and walking motions (nonsmoothness in the mechanical contact between the feet and the ground). This led to the first distribution of the HuMAnS toolbox.

Siconos Project

Duration:

Sep 2002 - Aug 2006

Partners:

ETH Zurich (CH), University of Bristol (UK), Tilburg university (NL), University of Saint-Etienne (F), Technical University of Catalonia (SP), University of Naples (IT), Consorzio Ricerche Benevento CRB (IT), Delft University (NL), University of Twente (NL), University of Bath (UK), University of Cambridge (UK), Technological University of Eindhoven (NL), University of Montpellier 2 (F), University of Roma Tor Vergata (I), Imperial College London (UK), University College London (UK)

Description:

The goal of the EC FP5-IST funded Siconos project was to study complementarity dynamical systems, a class of hybrid dynamical systems.

Publications

Publications HAL de Pierre-Brice,Wieber

2011

Titre: Kinematic control of redundant manipulators: generalizing the task priority framework to inequality tasks
Auteurs: Oussama Kanoun; Florent Lamiraux; Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE Transactions on Robotics, 2011, 27 (4), p. 785-792
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Titre: A sparse model predictive control formulation for walking motion generation
Auteurs: Dimitar Dimitrov; Alexander Sherikov; Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Sep 2011, San Francisco, United States.
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Titre: Analysis of the Discontinuities in Prioritized Tasks-Space Control Under Discrete Task Scheduling Operations
Auteurs: François Keith; Pierre-Brice Wieber ; Nicolas Mansard; Abderahmanne Kheddar
Détail: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Sep 2011, San Francisco, United States.
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Titre: Walking motion generation with online foot position adaptation based on l1- and l∞-norm penalty formulations
Auteurs: Dimitar Dimitrov; Antonio Paolillo; Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2011, Shanghai, China.
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Titre: Multiscale modeling of skeletal muscle properties and experimental validations in isometric conditions
Auteurs: Hassan El Makssoud; David Guiraud; Philippe Poignet; Mitsuhiro Hayashibe; Pierre-Brice Wieber; Ken Yoshida; Christine Azevedo Coste
Détail: Biological Cybernetics, 2011, 105, pp. 121-138
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2010

Titre: Fast Resolution of Hierarchized Inverse Kinematics with Inequality Constraints
Auteurs: Adrien Escande; Nicolas Mansard; Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE International Conference on Robotics and Automation, May 2010, Anchorage, United States. 7p.
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Titre: Collision-free walk planning for humanoid robots using numerical optimization
Auteurs: Thomas Moulard; Florent Lamiraux; Pierre-Brice Wieber
Détail: Feb. 2010, Rapport LAAS n° 10317
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Titre: Comparison of Capture Point estimation with human foot placement : Applicability and Limitations
Auteurs: Zohaib Aftab; Thomas Robert; Pierre-Brice Wieber
Détail: 5èmes Journées Nationales de la Robotique Humanoïde, Jun 2010, Poitier, France.
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Titre: Online Walking Motion Generation with Automatic Foot Step Placement
Auteurs: Andrei Herdt; Holger Diedam; Pierre-Brice Wieber; Dimitar Dimitrov; Katja Mombaur; Moritz Diehl
Détail: Advanced Robotics -Utrecht-, Brill Academic Publishers, 2010, 24 (5-6), pp. 719-737
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Titre: Cancelling the sway motion of dynamic walking in visual servoing
Auteurs: Claire Dune; Andrei Herdt; Olivier Stasse; Pierre-Brice Wieber; Kazuhito Yokoi; Eiichi Yoshida
Détail: IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, 2010, Taipei, Taiwan, Province Of China.
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Titre: Walking without thinking about it
Auteurs: Andrei Herdt; Nicolas Perrin; Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, Oct 2010, Taipei, Taiwan, Province Of China.
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Titre: A Computational Model for Synchronous Motion Imitation by Humans: The Mirror Controller Applied on Stepping Motions
Auteurs: Mehdi Benallègue; Pierre-Brice Wieber; Abderahmanne Kheddar; Bernard Espiau
Détail: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, 2010, Nashville, United States.
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Titre: Autonomous 3D object modeling by a humanoid using an optimization-driven Next-Best-View formulation
Auteurs: Torea Foissotte; Olivier Stasse; Pierre-Brice Wieber; Adrien Escande; Abderahmanne Kheddar
Détail: International Journal of Humanoid Robotics, World Scientific, 2010, 7 (3), pp. 407-428
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2009

Titre: Prioritizing linear equality and inequality systems: application to local motion planning for redundant robots
Auteurs: Oussama Kanoun; Florent Lamiraux; Pierre-Brice Wieber; Fumio Kanehiro; Eiichi Yoshida; Jean-Paul Laumond
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2009, Kobe, Japan. pp. inconnu
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Titre: A Two-Steps Next-Best-View Algorithm for Autonomous 3D Object Modeling by a Humanoid Robot
Auteurs: Torea Foissotte; Olivier Stasse; Adrien Escande; Pierre-Brice Wieber; Abderrahmane Kheddar
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2009, Kobe, Japan.
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Titre: An Optimized Linear Model Predictive Control Solver for Online Walking Motion Generation
Auteurs: Dimitar Dimitrov; Pierre-Brice Wieber; Olivier Stasse; Joachim Ferreau; Holger Diedam
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2009, Kobe, Japan.
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Titre: Using NEWUOA to drive the autonomous visual modeling of an object by a Humanoid Robot
Auteurs: Torea Foissotte; Olivier Stasse; Pierre-Brice Wieber; Abderahmanne Kheddar
Détail: IEEE International Conference on Information and Automation, 2009, Zhuhai, China.
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Titre: Simulating the Human Motion under Functional Electrical Stimulation using the HuMAnS Toolbox
Auteurs: Martine Eckert; Mitsuhiro Hayashibe; David Guiraud; Pierre-Brice Wieber; Philippe Fraisse
Détail: Springer London. Recent Advances in the 3D Physiological Human, pp. 121-131, Nov. 2009
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2008

Titre: Optimization of complex robot applications under real physical limitations
Auteurs: Matthieu Guilbert; Pierre-Brice Wieber; Luc Joly
Détail: International Journal of Robotics Research, Sage Publications, 2008, 27 (5), pp. 629-644
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Titre: Kinematics estimation of straddled movements on high bar from a limited number of skin markers using a chain model
Auteurs: Mickael Begon; Pierre-Brice Wieber; Maurice Raymond Yeadon
Détail: Journal of Biomechanics, Elsevier, 2008, 41 (3), pp. 581-586
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Titre: Modular Architecture for Humanoid Walking Pattern Prototyping and Experiments
Auteurs: Olivier Stasse; Bjorn Verrelst; Pierre-Brice Wieber; Bram Vanderborght; Paul Evrard; Abderrahmane Kheddar; Kazuhito Yokoi
Détail: Advanced Robotics -Utrecht-, Brill Academic Publishers, 2008, 22, pp. 589-611
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Titre: On the Implementation of Model Predictive Control for On-line Walking Pattern Generation
Auteurs: Dimitar Dimitrov; Joachim Ferreau; Pierre-Brice Wieber; Moritz Diehl
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2008, Roma, Italy.
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Titre: Viability and Predictive Control for Safe Locomotion
Auteurs: Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, 2008, Nice, France.
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Titre: Online Walking Gait Generation with Adaptive Foot Positioning through Linear Model Predictive Control
Auteurs: Holger Diedam; Dimitar Dimitrov; Pierre-Brice Wieber; Katja Mombaur; Moritz Diehl
Détail: IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, 2008, Nice, France.
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Titre: Simulating the human motion under Functional Electrical Stimulation using the HuMAnS toolbox
Auteurs: Martine Eckert; Mitsuhiro Hayashibe; David Guiraud; Pierre-Brice Wieber; Philippe Fraisse
Détail: Workshop on 3D Physiological Human, Dec 2008, Switzerland. pp. 27
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2007

Titre: Procédé de traitement pour la capture de mouvement d'une structure articulée
Auteurs: Pierre-Brice Wieber; Fabien Jammes; Bruno Flament
Détail: France, 0755008. May. 2007
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2006

Titre: Optimization of complex robot applications under thermal constraints
Auteurs: Matthieu Guilbert; Pierre-Brice Wieber; Luc Joly
Détail: [Research Report], 2006, 27 p.. RR-6074
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Titre: Online adaptation of reference trajectories for the control of walking systems
Auteurs: Pierre-Brice Wieber; Christine Chevallereau
Détail: Robotics and Autonomous Systems, Elsevier, 2006, 54 (7), pp. 559-566
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Titre: The HuMAnS toolbox, a homogenous framework for motion capture, analysis and simulation
Auteurs: Pierre-Brice Wieber; Florence Billet; Laurence Boissieux; Roger Pissard-Gibollet
Détail: International Symposium on the 3D Analysis of Human Movement, 2006, Valenciennes, France.
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Titre: Hybrid Dynamics for the simulation of rehabilitation to walking by FES
Auteurs: Pierre-Brice Wieber; Florence Billet
Détail: International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 2006, Antibes, France.
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Titre: Optimization of Industrial Applications with Hardware in the Loop
Auteurs: Matthieu Guilbert; Pierre-Brice Wieber; Luc Joly
Détail: IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, 2006, Beijing, China.
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Titre: Optimal Trajectory Generation for Manipulator Robots under Thermal Constraints
Auteurs: Matthieu Guilbert; Pierre-Brice Wieber; Luc Joly
Détail: IEEE-RSJ International Conference on Intelligent Robots & Systems, 2006, Beijing, China.
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Titre: Trajectory Free Linear Model Predictive Control for Stable Walking in the Presence of Strong Perturbations
Auteurs: Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, 2006, Genova, Italy.
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Titre: Optimisation de mouvement pour robot manipulateur
Auteurs: Luc Joly; Matthieu Guilbert; Pierre-Brice Wieber
Détail: France, 0603855. Apr. 2006
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2005

Titre: Position and Force Control of Nonsmooth Lagrangian Dynamical Systems without Friction
Auteurs: Sophie Chareyron; Pierre-Brice Wieber
Détail: International Workshop on Hybrid Systems Computation and Control, 2005, Zurich, Switzerland.
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Titre: Lasalle's Invariance Theorem for Nonsmooth Lagrangian Dynamical Systems
Auteurs: Sophie Chareyron; Pierre-Brice Wieber
Détail: Euromech Nonlinear Dynamics Conference, 2005, Eindhoven, Netherlands.
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Titre: Complete stability analysis of a control law for walking robots with non-permanent contacts
Auteurs: Sophie Chareyron; Pierre-Brice Wieber
Détail: International Conference on Climbing and Walking Robots, 2005, London, United Kingdom.
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Titre: Some comments on the structure of the dynamics of articulated motion
Auteurs: Pierre-Brice Wieber
Détail: Fast Motions in Biomechanics and Robotics, 2005, Heidelberg, Germany.
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Titre: Fast Direct Multiple Shooting Algorithms for Optimal Robot Control
Auteurs: Moritz Diehl; Hans Georg Bock; Holger Diedam; Pierre-Brice Wieber
Détail: Fast Motions in Biomechanics and Robotics, 2005, Heidelberg, Germany.
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2004

Titre: Stability and regulation of nonsmooth dynamical systems
Auteurs: Sophie Chareyron; Pierre-Brice Wieber
Détail: [Research Report], 2004, pp. 15. RR-5408
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Titre: Online adaptation of reference trajectories for the control of walking systems
Auteurs: Pierre-Brice Wieber; Christine Chevallereau
Détail: [Research Report], 2004, pp. 16. RR-5298
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2003

Titre: Modelling of the human paralysed lower limb under FES
Auteurs: David Guiraud; Philippe Poignet; Pierre-Brice Wieber; H. El Makksoud; François Pierrot; Bernard Brogliato; Philippe Fraisse; Etienne Dombre; Jean-Louis Divoux; Pierre Rabischong
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2003, Taipei, Taiwan, Province Of China.
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2002

Titre: On the stability of walking systems
Auteurs: Pierre-Brice Wieber
Détail: Proceedings of the International Workshop on Humanoid and Human Friendly Robotics, 2002, Tsukuba, Japan.
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2000

Titre: Constrained dynamics and parametrized control in biped walking
Auteurs: Pierre-Brice Wieber
Détail: International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 2000, Perpignan, France.
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Titre: Modélisation et commande d'un robot marcheur anthropomorphe
Auteurs: Pierre-Brice Wieber
Détail: Informatique temps réel, robotique et automatique. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, Dec. 2000. French
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1998

Titre: Dynamic transition simulation of a walking anthropomorphic robot
Auteurs: Olivier Bruneau; Fethi Ben Ouezdou; Pierre-Brice Wieber
Détail: IEEE International Conference on Robotics & Automation, 1998, Leuven, Belgium.
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