Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
1) CONTEXTE
La thèse s'inscrit dans le projet MorphoTwin-Feet (action interne CNRS 80|PRIME 2026), porté par le laboratoire TIMC (UMR 5525, CNRS / Université Grenoble Alpes) et le laboratoire HNHP (UMR 7194, CNRS, MNHN, UPVD) réunissant un consortium de 7 partenaires avec CNRS-Pprime/ISAE-ENSMA, CNRS-IRISA, CNRS-MECADEV/MNHN, CNRS-DoHNÉE/MNHN, et l'entreprise Twinsight. Ce consortium regroupe des compétences en biomécanique, paléoanthropologie, anatomie comparée, primatologie et médecine.
L'objectif est de développer la première génération de jumeaux numériques biomécaniques du pied capables de représenter la variabilité morpho-fonctionnelle des humains (y compris les cas orthopédiques : hallux valgus, pied plat ou creux, instabilité de cheville), des primates non humains actuels (chimpanzés, babouins, macaques) et d'hominines fossiles (Australopithecus afarensis, A. prometheus, A. sediba).
En hybridant modélisation biomécanique fine, modèles statistiques de forme et réduction de modèle assistée par IA, le projet vise à relier forme et fonction sur des anatomies typiques et atypiques, actuelles ou fossiles, pour poser les bases de dispositifs orthopédiques personnalisés et mieux comprendre la diversité de la bipédie humaine au cours de l'évolution.

2) MISSIONS & ACTIVITÉS PRINCIPALES
a) In silico
- Évaluer et valider un modèle biomécanique du pied humain existant (laboratoire commun OrthoSim, TIMC/Twinsight) en confrontant ses prédictions (mobilités articulaires, cinématiques osseuses) à des CT-scans en charge (WBCT).
- Adapter le modèle aux pieds de primates non humains : reformulation des choix de modélisation (géométrie articulaire, organisation ligamentaire) pour refléter leurs morphologies spécifiques.
b) Ex vivo
- Développer un protocole expérimental de simulation du mouvement par bras robotisé et imagerie fluoroscopique pour la calibration et la validation des modèles numériques.
c) Applications
- Appliquer le cadre développé à des morphologies hominines fossiles partielles (Australopithecus afarensis, A. prometheus, A. sediba).
- Développer des modèles statistiques de forme et contribuer à l'entraînement de méta-modèles hybrides IA-mécanique (réduction de modèle).
- Contribuer aux livrables du projet : publications scientifiques, communications en conférence, code ouvert, base de données.

3) COMPÉTENCES RECHERCHÉES
- Master 2 / diplôme d'ingénieur (Bac+5) en mécanique numérique, biomécanique, génie biomédical, mathématiques appliquées ou discipline connexe.
- Expérience en modélisation biomécanique idéalement appliquée aux multi-corps rigide, au système musculo-squelettique.
- Programmation Python (numpy, scipy, scikit-learn) ; intérêt pour les statistiques, le machine learning, la réduction de modèle et l'hybridation IA-mécanique.
- Une expérience en imagerie médicale / reconstruction anatomique (segmentation, landmarking, traitement CT/IRM) serait un atout.
- Un inté
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Pas de risque identifié.