robotique Santé numérique

SOFA, le moteur de simulation multiphysique

Module deeptech
Particulièrement utilisée dans des applications médicales ou robotiques, la plate-forme SOFA permet de modéliser la physique d'objets rigides et déformables, et leurs interactions. Par l'utilisation de scripts Python ou XML, il est possible de développer efficacement de nouvelles simulations utilisant les modèles et d’algorithmes de SOFA. © Inria / Paul Baksic

Session:

Aucune session disponible actuellement.

Contactez-nous !

Objectifs pédagogiques

L’objectif de la session de formation est d’accélérer vos développements en simulation avec SOFA. Tenant compte de votre profil et de votre expertise, la formation permet d’assurer la maîtrise des bases théoriques (mathématiques, physique et informatique) tout en présentant l’étendue de la communauté SOFA. Des tutoriels permettent enfin une prise en main pratique pour utiliser et développer avec SOFA afin de démarrer vos projets dans les meilleures conditions.

À l’issue de la formation, les participants seront en mesure de :

Comprendre les principes fondamentaux et les bases théoriques (mathématiques, physiques et informatiques) nécessaires à l’utilisation du logiciel SOFA Framework ;
Identifier les principales fonctionnalités de SOFA ainsi que les applications possibles dans le domaine de la simulation ;
Prendre en main l’environnement SOFA grâce aux tutoriels utilisateurs et exécuter des simulations simples ;
Comprendre le passage du calcul théorique à l’implémentation informatique dans SOFA ;
Développer et modifier des modules ou composants dans SOFA afin d’adapter l’outil à leurs propres projets de simulation ;
S’appuyer sur les ressources et la communauté d’Inria et de l’écosystème SOFA pour poursuivre leurs développements.

Public cible

Ingénieurs développeurs informatique et ingénieurs R&D dans le domaine du numérique.

Prérequis

Bases en Python ;
Il est recommandé de suivre au préalable le cours d’introduction en ligne (en anglais) : https://sofa-framework.github.io/doc/getting-started/video-tutorials/introduction-course/

Programme

1. Introduction à SOFA

Présentation du projet : fonctionnalités, architectures ;
Principes fondamentaux : ce qui fait la spécificité de SOFA ;
Suite de plugins pour les applications robotiques et médicales ;
La communauté et son consortium ;
Prise en main.

2. Atelier pratique – Comprendre et créer une simulation avec SOFA

Configuration de l’environnement Python ;
Création étape par étape d’une simulation SOFA impliquant des corps rigides et souples ;
Compréhension du principe de pénalité basé sur la collision ;
Potentiel des contrôleurs Python.

3. Simulations avancées en soft-robotique

Résolution de contraintes basée sur la méthode lagrangienne ;
Actionneurs ;
Jacobien cinématique.

Version 2 du 4/08/2026

Intervenant(s)

Hugo Talbot

Ingénieur de recherche Inria

Hugo Talbot a réalisé des études d’ingénieur en mécanique et a obtenu en 2010 un diplôme de l’institut de technologie de Karlsruhe (Allemagne) et de l’INSA de Lyon (France). Il a soutenu son doctorat en simulation médicale chez Inria en 2014. Ses travaux ont porté sur la simulation en temps réel de l’activité électrique du cœur humain. De 2014 à fin 2015, Hugo a ensuite travaillé sur la simulation de la cryoablation et l’électrophysiologie cardiaques en tant qu’ingénieur de recherche. Depuis 2016, Hugo Talbot est le coordinateur du projet open source SOFA. Les objectifs d’Hugo sont d’accompagner les travaux de recherche et les projets industriels se basant sur SOFA, de favoriser les collaborations et d’assurer, avec les membres du consortium, la définition d’une feuille de route technique.

© Inria / coll. part.
Paul Baksic

Ingénieur de recherche Inria spécialisé en SoftRobotics

Paul Baksic a réalisé des études d’ingénieur en robotique médicale et a obtenu en 2018 un diplôme de l’école d’ingénieur Télécom Physique Strasbourg ainsi qu’un master de l’Université de Strasbourg. Il a soutenu son doctorat en robotique en 2022 à l’Université de Strasbourg. Ses travaux ont porté sur la commande robotique pour l’insertion d’aiguille dans le cadre de la radiologie interventionnelle. Cette procédure médicale utilise des aiguilles déformables pour atteindre des zones profondes d’organes mous comme le foie. À cause du couplage mécanique entre l’aiguille et les tissus, afin d’automatiser cette insertion, Paul s’est appuyé sur une simulation par éléments finis temps-réel de cette insertion pour d’abord automatiser le geste puis a proposé une méthode de partage de la commande pour augmenter le geste du praticien. Depuis 2023, Paul Baksic travaille au sein du consortium du projet open source SOFA. Ses tâches portent à la fois sur le maintien et la modernisation de l’intégration continue du projet, ainsi que dans le développement du logiciel même en enrichissant la base de code pour les besoins de la communauté.

@Paul Baksic

Les prochaines sessions

1 j

Session:

Aucune session disponible actuellement.

Contactez-nous !

Objectifs pédagogiques

Une fois que vous avez fait vos premiers pas avec le framework SOFA, il peut être intéressant de faire un pas de plus sur des sujets techniques et scientifiques spécifiques. Ce cours avancé est donc dédié aux utilisateurs qui ont déjà une expérience avec SOFA et qui souhaitent renforcer un ou plusieurs domaines d’expertise.

À l’issue de la formation, les participants seront en mesure de :

Approfondir l’utilisation avancée du logiciel SOFA Framework pour concevoir et paramétrer des simulations complexes ;
Comprendre et implémenter différents types de contraintes dans SOFA ainsi que leur impact sur la stabilité et la précision des simulations ;
Choisir et configurer les solveurs numériques et les paramètres de calcul adaptés à leurs objectifs de simulation ;
Mettre en œuvre et ajuster des modèles mécaniques avancés pour représenter des systèmes physiques réalistes ;
Configurer et exploiter les mécanismes de détection de collisions dans SOFA pour simuler les interactions entre objets ;
Développer et intégrer leur propre plugin afin d’étendre les fonctionnalités de SOFA selon les besoins de leurs projets.

Selon le module choisi, les participants seront également capables de :

Module spécial Soft Robotics

Comprendre les principes d’intégration temporelle dans SOFA ;
Modéliser et simuler des actionneurs pour robots souples ;
Utiliser le jacobien cinématique pour analyser le comportement des robots souples ;
Mettre en œuvre des méthodes de cinématique inverse pour contrôler des systèmes de robotique souple.

Module spécial Contraintes & Collisions

Approfondir les méthodes d’intégration temporelle utilisées dans SOFA ;
Implémenter et paramétrer différents types de contraintes ;
Configurer et optimiser les mécanismes de détection de collisions pour des simulations interactives ;
Analyser des cas d’usage concrets et adapter les modèles aux besoins applicatifs.

Public cible

Ingénieurs développeurs informatique et ingénieurs R&D dans le domaine du numérique.

Prérequis

Avoir des connaissances correspondant au module de niveau 1.

Programme

En fonction de vos objectifs de simulation, le cours peut se concentrer sur différents sujets :

Les contraintes dans SOFA ;
Solveurs et réglages numériques ;
Modèles mécaniques ;
Détection des collisions ;
Développement de votre plugin.

Module spécial Soft Robotics (course in English)

Basics of time integration in SOFA.
Soft robots: actuators.
Soft robots: kinematic Jacobian.
Soft robots: inverse kinematics.
Questions and use cases.

Module spécial Contraintes & Collisions (course in English)

Basics of time integration in SOFA.
Constraints in SOFA.
Collision detection.
Questions and use cases.

Version 2 du 4/08/2026

Intervenant(s)

Hugo Talbot

Ingénieur de recherche Inria

Hugo Talbot a réalisé des études d’ingénieur en mécanique et a obtenu en 2010 un diplôme de l’institut de technologie de Karlsruhe (Allemagne) et de l’INSA de Lyon (France). Il a soutenu son doctorat en simulation médicale chez Inria en 2014. Ses travaux ont porté sur la simulation en temps réel de l’activité électrique du cœur humain. De 2014 à fin 2015, Hugo a ensuite travaillé sur la simulation de la cryoablation et l’électrophysiologie cardiaques en tant qu’ingénieur de recherche. Depuis 2016, Hugo Talbot est le coordinateur du projet open source SOFA. Les objectifs d’Hugo sont d’accompagner les travaux de recherche et les projets industriels se basant sur SOFA, de favoriser les collaborations et d’assurer, avec les membres du consortium, la définition d’une feuille de route technique.

© Inria / coll. part.
Paul Baksic

Ingénieur de recherche Inria spécialisé en SoftRobotics

Paul Baksic a réalisé des études d’ingénieur en robotique médicale et a obtenu en 2018 un diplôme de l’école d’ingénieur Télécom Physique Strasbourg ainsi qu’un master de l’Université de Strasbourg. Il a soutenu son doctorat en robotique en 2022 à l’Université de Strasbourg. Ses travaux ont porté sur la commande robotique pour l’insertion d’aiguille dans le cadre de la radiologie interventionnelle. Cette procédure médicale utilise des aiguilles déformables pour atteindre des zones profondes d’organes mous comme le foie. À cause du couplage mécanique entre l’aiguille et les tissus, afin d’automatiser cette insertion, Paul s’est appuyé sur une simulation par éléments finis temps-réel de cette insertion pour d’abord automatiser le geste puis a proposé une méthode de partage de la commande pour augmenter le geste du praticien. Depuis 2023, Paul Baksic travaille au sein du consortium du projet open source SOFA. Ses tâches portent à la fois sur le maintien et la modernisation de l’intégration continue du projet, ainsi que dans le développement du logiciel même en enrichissant la base de code pour les besoins de la communauté.

@Paul Baksic

Les prochaines sessions

1/2 j

SOFA, pourquoi l'utiliser ?

Ce webinar « Open source framework for interactive mechanical simulation » enregistré en avril 2025 et animé par Hugo Talbot présente les avantages de l’utilisation de la solution SOFA pour la simulation mécanique et biomécanique avec les videos d’illustration des jumeaux numériques réalisés avec SOFA pour les applications médicales et robotiques.

Pour aller plus loin

Soutien de l'Europe

Ce module se déploie avec le concours du projet européen EuroCC2 No 951732 et fait partie du catalogue du Centre national de compétence HPC.HPDA.IA

SOFA Week à Lille avec l'EDIH GreenPowerIT 2.0

Les sessions SOFA de niveaux 1 et 2 du 23 novembre se déroulent en présentiel à Lille, dans le cadre de la SOFA Week et de l’EDIH GreenPowerIT 2.0.

L’EDIH GreenPowerIT 2.0 est un pôle européen d’innovation numérique qui accompagne les entreprises et les collectivités des Hauts-de-France dans leurs transitions numérique et écologique. Il facilite notamment l’accès aux expertises scientifiques et technologiques, aux formations et aux ressources nécessaires pour renforcer leurs capacités d’innovation.

En savoir plus sur l'EDIH GreenPowerIT 2.0

Demander plus d'informations

Informations pratiques

Durée module niveau 1 : 1 journée (6h).
Durée module niveau 2 : 1 demi-journée (3h).
Horaires : Les sessions ouvertes (inter-entreprises) de niveau 1 se déroulent de 9 h à 12 h et de 13 h à 16 h. Les sessions de niveau 2 sont organisées l’après-midi, selon les horaires précisés pour chaque session.
Ces horaires peuvent être adaptés aux fuseaux horaires des participants ainsi qu’aux besoins des sessions privées (intra-entreprises).
Délais d’accès : Pour les sessions ouvertes (inter-entreprises), les inscriptions sont closes 15 jours avant le début de chaque session. Les prochaines dates sont indiquées sur cette page. En l’absence de session programmée, contactez-nous pour connaître les prochaines possibilités.
Pour les sessions privées (intra-entreprises), le délai d’accès est défini avec l’entreprise, en fonction de ses besoins et des disponibilités des intervenants.
Informations sur l’admission : L’admission à la formation est conditionnée au respect des prérequis indiqués ci-dessus. Pour les sessions ouvertes (inter-entreprises), l’admission est confirmée après vérification des prérequis, éventuellement complétée par un test de positionnement.
Pour les sessions privées (intra-entreprises), l’adéquation des prérequis au profil des participants est vérifiée avec l’entreprise lors de la préparation de la formation.
Format : Les sessions ouvertes (inter-entreprises) se déroulent à distance, sauf indication contraire.
Les sessions privées (intra-entreprises) peuvent être organisées à distance ou en présentiel, selon les besoins de l’entreprise et les modalités convenues.
Les sessions organisées dans le cadre de SOFA Week se déroulent en présentiel.
Conditions de déroulement : La formation est dispensée en anglais, avec des supports pédagogiques en anglais. Elle peut être dispensée en français si l’ensemble des participants est francophone. Le groupe est limité à 12 participants.
Modalités pédagogiques : La formation combine des apports théoriques, des démonstrations et des mises en pratique adaptées aux objectifs pédagogiques du module. Des temps d’échange avec l’intervenant favorisent la participation et l’appropriation des connaissances.
Des tutoriels guidés et des ateliers pratiques permettent aux participants de prendre en main SOFA, de créer et de modifier des simulations. Les exercices sont adaptés au niveau de formation et permettent d’explorer progressivement les fonctionnalités du logiciel.
Moyens pédagogiques : Les supports de cours sont mis à disposition des participants. Selon les besoins de la formation, des ressources complémentaires et des outils numériques peuvent être mobilisés pour faciliter les apprentissages et les mises en pratique.
Pour les travaux pratiques du niveau 1, les participants doivent disposer d’une version récente de SOFA et d’un environnement Python compatible. Les binaires distribués de SOFA utilisent Python 3.12, avec une version compatible Python 3.10 disponible sous Linux.
Privatisation du module : Les formations peuvent être organisées sous forme de sessions privées (intra-entreprises) à partir de 5 participants. Le programme, les modalités pédagogiques, le format et le calendrier peuvent être adaptés aux besoins de l’entreprise.
Pour étudier votre projet, contactez-nous via notre formulaire de contact.
Modalités d’évaluation et de suivi : Le suivi de l’assiduité est assuré tout au long de la formation. Les acquis sont évalués au moyen de quiz, complétés, selon le module, par des exercices ou des travaux pratiques. Une attestation de formation est délivrée à l’issue du parcours.
Accessibilité – handicap : Inria Academy s’engage à favoriser l’accessibilité de ses formations, à distance comme en présentiel, aux personnes en situation de handicap. Les besoins spécifiques et les aménagements possibles sont étudiés au cas par cas afin de faciliter l’accès à la formation. Pour en savoir plus, consultez notre page Accessibilité – handicap.

À propos des tarifs

Module niveau 1 (1 j) : 650 € par personne.
Module niveau 2 (1/2 j) : 650 € par personne.
Les tarifs de certaines sessions ouvertes (inter-entreprises) peuvent différer de ce tarif de base, se référer au tarif dans l'encadré de la session.
Tarifs dégressifs à partir de 5 personnes (-10% de 5 à 9 inscrits, -20% plus de 10 inscrits).
Tarif spécial pour les entreprises membres du pôle Aktantis : -20%
Modalités de financement : Cette formation n’est actuellement pas éligible au CPF. Une prise en charge peut être possible selon votre situation et les dispositifs de financement mobilisables. Nous vous invitons à vous rapprocher de votre employeur ou de votre organisme financeur afin de vérifier les possibilités et conditions de prise en charge. À défaut, la formation peut être financée sur fonds propres.