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Dissertationen zum Thema „Conception robotique“
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Doncieux, Stéphane. „Robotique évolutionniste: conception orientée vers le comportement“. Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00547778.
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L'objectif des travaux présentés dans cette HDR est de concevoir une méthode de conception orientée vers le comportement et dédiée à la robotique mobile et autonome. Cette méthode doit partir des informations disponibles, à savoir une description de la mission à accomplir. Constatant que les animaux ont un niveau d'autonomie élevé qui permettrait à des robots d'accomplir de nombreuses missions, nous avons choisi de focaliser cette étude, dans le cadre de l'approche animat, sur le “mécanisme de conception” à l'oeuvre dans la nature: la sélection naturelle. Ce processus algorithmique a l'avantage de ne prendre en compte que le résultat, c'est à dire la capacité à transmettre ses gènes dans un cadre naturel. Dans un cadre artificiel, c'est le bon accomplissement de la mission du robot qui est pris en compte. Nous nous sommes intéressé au passage à l'échelle de ces algorithmes en terme de complexité des comportements générés, l'algorithme évolutionniste étant utilisé pour synthétiser la structure et les paramètres d'un réseau de neurones artificiels. Une étude sur la modularité nous a révélé l'importance de la définition des pressions de sélection, conduisant à une approche dite d'exaptation. Nous avons alors proposé l'utilisation d'un cadre multi-objectif dans lequel la fonction de fitness récompensant le bon accomplissement de la tâche du robot est associé à des objectifs qui peuvent être indépendants de ce but, approche dite de “multi-objectivisation”. Dans ce contexte, en plus des travaux sur l'exaptation, nous avons proposé les contributions suivantes: * approche incrémentale multi-objectif: chaque sous-tâche du problème à résoudre est associée à un objectif indépendant. Il n'est alors pas nécessaire de les pondérer, de les ordonner ou de décider quand passer d'une tâche à une autre; * diversité comportementale: un objectif mesurant la distance moyenne au reste de la population dans l'espace des comportement est ajouté pour maintenir une diversité élevée dans cet espace. Cette approche s'est révélée très efficace, même avec les codages de réseaux de neurones les plus simples; * transférabilité: un objectif de transférabilité est maximisé pour faciliter le passage de la simulation à la réalité sans dégradation de performance. Dans la perspective de tendre vers des contrôleurs plus cognitifs et dans le cadre du projet ANR EvoNeuro, nous avons proposé une approche méthodologique s'appuyant sur les neurosciences et consistant à synthétiser des réseaux de neurones proches des modèles développés dans ce domaine. Sur la base d'un codage spécifique, nous avons ainsi reproduit des capacités élémentaires de sélection de l'action ou de mémoire de travail. L'objectif de ce projet est de synthétiser d'autres capacités cognitives en s'appuyant sur des protocoles d'évaluation venant des neurosciences avant de les appliquer dans un cadre robotique. Dans le cadre de ce projet, nous avons développé une méthode d'analyse multi-objectif permettant, sur la base d'une optimisation multi-objectif, de comparer et d'analyser les modèles complexes que les neuroscientifiques manipulent.
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Rubbert, Lennart. „Conception de mécanismes compliants pour la robotique chirurgicale“. Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00801892.
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La robotique chirurgicale vise à rendre les gestes du chirurgien plus précis et moins invasifs. La complexité d'une salle d'opération conduit à rechercher des dispositifs robotiques aussi compacts que possible et pouvant être facilement stérilisés. Une conception robotique basée sur l'emploi de mécanismes compliants à structures monolithiques et d'actionneurs piézoélectriques est particulièrement intéressante sur ce point. Des travaux précédents conduits au laboratoire ont permis de proposer un dispositif robotique pour le pontage coronarien qui facilite la réalisation des gestes minimalement invasifs sur cœur battant. Ce dispositif répond au besoin médical mais manque aujourd'hui de la compacité souhaitée pour une intégration optimale. À partir du cas d'application où nous cherchons à réduire la taille du dispositif de compensation, nous nous intéressons, dans cette thèse, aux problématiques de conception de mécanismes compliants à fortes contraintes d'intégration. Nous étudions d'abord la possibilité d'intégrer le dispositif de compensation directement dans la tige du stabilisateur cardiaque passif. Puis, nous étudions la possibilité de réduire la taille du dispositif de compensation en amont, en explorant les possibilités de réaliser des mécanismes dans un plan. Nous avons notamment proposé une méthode originale de conception de mécanismes compliants plans à partir de l'analyse des singularités de mécanismes à architectures parallèles en configuration plane. Afin d'optimiser les différents mécanismes très contraints par les volumes imposés, une méthode originale d'optimisation à base d'un algorithme de colonie de fourmis est employée.
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Benchikh, Laredj. „Conception generalisee des systemes mecatroniques complexes : plexus-robotique“. Paris, ENSAM, 1996. http://www.theses.fr/1996ENAM0006.
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Les etudes en cours necessitent un outil de simulation dynamique adapte a la conception generalisee. Cette approche est basee sur l'optimisation simultanee des aspects mecaniques et automatiques. Ce travail presente l'introduction des notions d'asservissement au sein d'un logiciel de calcul de structure par la methode element finis. Le logiciel plexus-robotique permet de modeliser au sein du formalisme de plexus, des elements finis classiques (poutres, coques etc), des elements finis de type robotique (articulations, capteurs et actionneurs) et des elements de commande (fonctions de transferts, equations d'etat, fonctions non lineaires etc). Avec plexus-robotique on est capable de construire un prototype virtuel du systeme mecanique asservi. Ceci permet d'avoir une meilleur visibilite du processus de conception
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Venet, Thierry. „Etude et conception d'un système de localisation absolue monobalise“. Amiens, 2005. http://www.theses.fr/2005AMIE0515.
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Miribel, Jean-François Veillon Gérard. „Conception et implantation d'un système de programmation de robots“. S.l. : Université Grenoble 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00312030.
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Lessard, Simon. „Conception d'un système robotique sécuritaire pour la prise d'images échographiques“. Mémoire, École de technologie supérieure, 2008. http://espace.etsmtl.ca/160/1/LESSARD_Simon.pdf.
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La sténose consiste en un blocage des vaisseaux sanguins qui peut survenir n'importe où
dans le corps humain. Lorsqu'un vaisseau alimentant les membres inférieurs est partiellement
bloqué, la pression sanguine diminue, causant des douleurs chroniques. Les systèmes
modernes d'imagerie médicale en trois dimensions peuvent aider le diagnostic ou la
planification d'une intervention chirurgicale de la sténose. Ces appareils coûteux soumettent
souvent le patient à de fortes doses de radiations tout en lui injectant un agent contraste pour
rehausser la visibilité du système vasculaire. L'échographie fait l'objet de plus en plus de
recherches en imagerie 3D comme alternative potentielle permettant de poser un diagnostic
de sténose. De plus, les ultrasons ne présentent aucune radiation ionisante et l'appareil est
plus abordable. Afin d'effectuer la prise d'images échographiques par le déplacement d'une
sonde en contact avec le patient, des robots sont développés. Un robot donne en tout temps la
position de la sonde, en plus d'alléger la tâche du radiologue et de rendre possible
l'automatisation de l'examen. Cette thèse propose le concept d'un nouveau robot effectuant
l'examen échographique 3D des artères des membres inférieurs. Le design mécanique
original de ce robot a été élaboré avec pour objectif un fonctionnement hautement sécuritaire
pour le personnel de la santé et le patient. Puisqu'aucune norme de sécurité en robotique
médicale n"a pu être recensée, une recherche approfondie de la littérature a permis
l'élaboration d'une stratégie adaptée au défi posé par l'objectif de départ. Le robot à structure
parallèle proposé permet de partager les efforts aux différents moteurs. Ses dimensions ont
été mathématiquement déterminées afin qu'il soit en mesure d'effectuer l'examen
échographique vasculaire demandant le plus grand déplacement : le balayage des vaisseaux
sanguins des membres inférieurs. Conséquemment, tout autre examen demandant un
déplacement plus petit pourra être réalisé. Des dispositifs mécaniques d'équilibrage statique
ont par ailleurs permis de prédire le comportement du robot lorsqu'il est mis hors tension, en
plus de minimiser les effets de la gravité. Enfin, les équations mécaniques détaillées rendront
possible la fabrication d'un prototype du système robotique proposé.
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Karyot, Turgut Berat. „Conception et réalisation d'un proximètre télémètre pour utilisation en robotique“. Toulouse, ENSAE, 1985. http://www.theses.fr/1985ESAE0012.
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Bueno, Ruas de Oliveira Lucas. „Conception architecturale des systèmes robotiques orientée services“. Thesis, Lorient, 2015. http://www.theses.fr/2015LORIS374/document.
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La Robotique a connu une évolution remarquable au cours des dernières années, couplée à un intérêt croissant de la société pour ce domaine. Les robots ne sont plus fabriqués exclusivement pour effectuer des tâches répétitives dans les usines, mais ils sont aussi créés pour collaborer avec les humains dans plusieurs domaines d'application d'importance. Les systèmes robotiques qui contrôlent ces robots sont donc de plus en plus larges, complexes et difficiles à développer. Dans ce contexte, l'Architecture Orientée Services (SOA) a été identifiée comme un style d'architecture logicielle prometteur pour concevoir des systèmes robotiques de manière flexible, réutilisable et productive. Cependant, malgré le nombre considérable de Systèmes Robotiques Orientées Services (SORS) existants aujourd'hui, la plupart d'entre eux ont été développés de manière ad hoc. Le peu d'attention et le soutien limité portés à la conception d'architectures logicielles SORS peuvent non seulement masquer les avantages de l'adoption de la SOA, mais aussi réduire la qualité globale des systèmes robotiques, qui sont souvent utilisés dans des contextes de sécurité critiques. Cette thèse vise à améliorer la compréhension et la systématisation de la conception architecturale SORS. Elle décrit une taxonomie des services pour le domaine de la robotique, puis propose un processus ainsi qu'une architecture de référence afin de systématiser la conception d'architectures logicielles SORS. Les résultats obtenus dans les études d'évaluation montrent qu'à la fois le processus et l'architecture de référence peuvent avoir un impact positif sur la qualité des architectures logicielles SORS et, par conséquent, contribuent à l'amélioration des systèmes robotiquesRobotics has experienced an increasing evolution and interest from the society in recent years. Robots are no longer produced exclusively to perform repetitive tasks in factories, they have been designed to collaborate with humans in several important application domains. Robotic systems that control these robots are therefore becoming larger, more complex, and difficult to develop. In this scenario, Service-Oriented Architecture (SOA) has been investigated as a promising architectural style for the design of robotic systems in a flexible, reusable, and productive manner. Despite the existence of a considerable amount of Service-Oriented Robotic Systems (SORS), most of them have been developed in an ad hoc manner. The little attention and limited support devoted to the design of SORS software architectures may not only hamper the benefits of SOA adoption, but also reduce the overall quality of robotic systems, which are often used in safety-critical contexts. This thesis aims at improving the understanding and systematization of SORS architectural design
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Coutelle, Christophe. „Conception d'un système à base d'opérateurs de vision rapides“. Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112216.
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L'objet de ce travail de thèse est l'étude de quelques facettes de la conception d'un système de vision plausible, au sens «apte à résoudre un ensemble de tâches visuelles variées». Tirant parti d'observations sur des systèmes existants tant dans le domaine biologique avec le système visuel humain, que technologique avec la robotique mobile terrestre, nous suggérons la réalisation d'un ensemble d'opérateurs de vision frustes capables de répondre aux exigences de rapidité, robustesse et compacité qui découlent d'un emploi au sein de scénarios réalistes. Trois opérateurs ont finalement été retenus, respectivement chargés de l'extraction de segments de droites, de la segmentation des images en régions de niveaux de gris homogènes, et de la poursuite d'objets colorés. Les impératifs de rapidité et de compacité liés à la réalisation de nos opérateurs de vision nous ont conduit à envisager leur intégration VLSI. La faisabilité d'une telle intégration a été abordée par le biais d'implantations sur un émulateur dédié au traitement d'images temps-réel, et dont l'architecture permet la dérivation automatique de circuits intégrés à partir de résultats d'émulation. Compte tenu de la spécialisation de nos opérateurs de vision, nous insistons sur la nécessité de développer leur contrôle. Nous nous positionnons par rapport aux travaux menés actuellement en vision active et soulignons l'importance du problème de gestion des ressources de calcul. Nous donnons alors deux exemples de gestion de ressources, dans un cadre stochastique adapté à l'incertitude incluse dans nos scénarios. Nous montrons tout d'abord la difficulté de modélisation de nos opérateurs puis détaillons un exemple câblé de gestion, à base de programmation dynamique, ainsi qu'un exemple dynamique dans un contexte de filtrage de Kalman.
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Bruyas, Arnaud. „Apport de la fabrication additive multi-matériaux pour la conception robotique“. Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD045/document.
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La radiologie interventionnelle percutanée permet le diagnostic ou le traitement de tissus cancéreux grâce à l'utilisation d'aiguilles et d'un guidage par imageur. Bénéfique pour le patient, ce type de procédure clinique est en revanche complexe pour le radiologue. Afin de lui apporter une assistance et de contrôler l'aiguille de manière déportée, nous proposons dans ces travaux de réaliser des dispositifs robotisés compliants, donc monoblocs, et multi-matériaux en exploitant la fabrication additive multi-matériaux. Pour y parvenir, nous proposons plusieurs solutions pour réaliser les fonctions cinématique, d'actionnement et de perception. En particulier, nous proposons une nouvelle liaison compliante, la liaison HSC, ainsi qu'un nouvel actionneur pneumatique pour l'insertion d'aiguille. Nous démontrons finalement les apports de la fabrication additive pour la robotique médicale en combinant l'ensemble de ces solutions dans un dispositif assurant un contrôle à distance de l'aiguillePercutaneous interventional radiology permits the diagnosis or the treatment of cancer tissues thanks to the use of needles and imaging devices. Being minimally invasive, such procedures are beneficial for the patient, but for the radiologist, they are highly complex. In order to assist the physician and remotely control the needle, we propose in this work the design and the manufacturing of multi-material compliant devices by taking advantage of multi-material additive manufacturing. To perform the design of such device, we propose several solutions in terms of kinematics, actuation and sensing. In particular, we developed a new compliant joint, the HSC joint, as well as a new pneumatic actuator for needle insertion. In the end, we demonstrate in the thesis the contributions of multi-material additive manufacturing for medical robotics, by combining all those solutions into a single device that remotely controls both the orientation and the insertion of the needle
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Amara, Maher. „Contribution à l’étude des aspects énergétiques en robotique mobile“. Lyon, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAL0032.
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Le travail de recherche présenté dans ce mémoire vise à mettre en place une méthodologie d'aide à l'étude et à l'anal se des aspects énergétiques en robotique mobile. Le premier chapitre est consacré à une analyse globale de la problématique liée à l'environnement énergétique d'un robot mobile et à la mise en évidence des différents facteurs qui interviennent dans son comportement énergétique. Dans le second chapitre les méthodes (énergie cinétique double Taux de puissance transitoire) et (effort- effort transitoire vitesse de choix d'un système d'actionnement sont analysées a partir de modèles bond grahs. Une extension de la première méthode est proposée et pour la seconde méthode une procédure systématique de sélection assistée par ordinateur d'un ensemble servovalve-verin hydraulique systématique. établie en se basant sur la définition de son domaine d'utilisation maximal. Le troisième chapitre montre que le formalisme scattering de type réseau constitue une formulation alternative au formalisme bond graphs pour la représentation des systèmes physiques. La procédure algébro-graphique originale qui a été développée pour passer d'une représentation bond grah à une représentation scattering est présentée dans le quatrième chapitre. Basée sur ces deux représentations la méthode MACSYMEN Méthode d'Aide à la Conception de Systèmes Multi énergétiques) développée dans le cinquième chapitre fournit au concepteur un outil permettant d'effectuer sur des systèmes linéaires ayant une structure à une seule branche des analyses énergétiques qualitatives et quantitatives. Le sixième chapitre illustre, l'utilisation de la maquette logicielle élaborée, dans le contexte du robot à pattes RHESUSThe purppse of this thesis is to develop a methodology to study and analyse energetic aspects in mobile robots. In the first section we globally analyse the problematic question attached to the energy environment of the mobile robot and highlight the various factors which intervene in their energetic behaviour. In the second section the methods (double kinetic energy-power rate) and (effort-transitory effort-velocity used for actuators choice are analysed with bond graph models. One extension of the first method is proposed and for the second method a computer-aided choice of electro hydraulic servovalve-cylinder set is established and is based on the definition of planes representing the constraint of their maximal dynamic capabilities. The third section shows that the scattering formalism constitutes an alternative formulation to bond graph formalism for physical systems representation. An original procedure to match bond graph and scattering formalisms is developed in the fourth section. Based on these formalisms the method MACSYMEN (aided-Design Method of multi energetic systems) is developed and gives designers tools for qualitative and quantitative linear systems energy analysis. The last section illustrates for the legged robot RHESUS the developed software of this method
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Vienne, Fabrice. „Conception et réalisation d'une interface adaptative pour la téléopération“. Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-383.pdf.
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Un système de téléopération est composé principalement d'un bras-maître que peut conduire un opérateur, d'un environnement où se trouve un bras-esclave qui effectue la tâche et d'une interface entre les environnements esclave et maître. Dans les systèmes téléopérés, l'opérateur humain tient une position prépondérante dans la boucle de commande : il peut exécuter un rôle de superviseur de la mission mais aussi intervenir à tout instant en cas de problème au niveau du site esclave ; il doit donc être en symbiose avec le système qui lui permet de rester en contact avec le télérobot. Pour ce faire, il utilise une interface entre le dispositif à surveiller et lui-même. Le choix du type d'interface est crucial. L'objectif de cette thèse est de recenser les différents problèmes d'interfaçage spécifiques à la téléopération, d'en déduire des solutions qui seront appliquées au niveau de l'I. H. M. . La solution retenue est l'interface adaptative. Le premier chapitre est consacré à la présentation de la téléopération ce qui donne une base pour les chapitres suivants. Les besoins en interfaçage sont présentés et différentes solutions permettant de les satisfaire sont précisées. Le deuxième chapitre s'intéresse à la classification des interfaces homme-machine dites intelligentes. Cette taxonomie permettra de valider le choix qui sera effectué dans le chapitre suivant. Il aborde également les différentes règles d'ergonomie à appliquer au niveau de toute interface, spécifiant les critères principaux à intégrer. Dans le troisième chapitre, nous présentons les concepts associés au type d'interface choisi : l'interface adaptative. La différence entre adaptativité et adaptabilité est spécifiée et les différentes conditions et modèles à définir sont précises. Nous montrons aussi l'importance de l'utilisation de la fusion d'information dans notre formalisme. Le choix des informations pertinentes ainsi que l'évaluation des questionnaires en sont des exemples. Le quatrième chapitre débute par une étude sur les représentations possibles de la mission à effectuer, puis présente la notion d'adaptativité par rapport à la mission par l'intermédiaire des facteurs de sécurité et de pertinence. Le cinquième chapitre concerne l'adaptativité par rapport à l'opérateur. Il aborde les notions de modélisation et de critères de classification de l'opérateur humain (utilisateur de l'interface). Ces techniques d'adaptativité utilisent des notions de logique floue et sont implémentées sur notre interface, TELEMAQUE 2 qui sera présentée dans le sixième et dernier chapitre.
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Gorce, Philippe. „Méthodologie de conception de systèmes de préhension polyvalents“. Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066840.
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Argentieri, Sylvain. „Conception d'un capteur sonore pour la localisation de source en robotique mobile“. Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00148058.
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Le système auditif de l'homme fournit de nombreuses informations sur son environnement sonore. Nous sommes par exemple capables de localiser précisément l'origine d'un son et d'en interpréter sa signification, si bien qu'il parait aujourd'hui extrêmement difficile de se passer de ces informations sonores dans un monde dynamique et imprévisible. Pourtant, la robotique mobile n'a que très peu intégré cette modalité auditive, bien qu'elle apparaisse indispensable pour compléter les informations délivrées par les autres capteurs extéroceptifs tels que les caméras, les télémètres lasers ou les d´etecteurs ultra-sonores. Nous présentons dans cette thèse la conception d'un système auditif artificiel, composé de 8 microphones omnidirectionnels et d'une carte d'acquisition/traitement, pour la localisation de source sonore. Cette problématique a déjà été très largement traitée dans la littérature issue du Traitement du Signal et de l'Acoustique. Cependant, des contraintes inédites d'embarquabilité et de temps réel imposées par la robotique limitent l'applicabilité de ces méthodes pour des signaux large bande tels que la voix. Après une étude bibliographique approfondie sur les solutions de localisation déjà proposées en robotique, nous envisageons la définition de formations de voie invariantes en fréquence. Celles-ci sont synthétisées selon une nouvelle méthode d'optimisation convexe basée sur la représentation modale des diagrammes de directivité. Cette solution permet d'améliorer sensiblement la résolution des basses fréquences, aussi bien en champ proche qu'en champ lointain, malgré l'utilisation d'une antenne de microphones de petite taille. Nous exploitons ensuite ces nouvelles formations de voie optimisées pour le tracé d'une carte de puissance acoustique de l'environnement. Comparativement aux méthodes conventionnelles, la localisation s'avère plus précise et permet de traiter des signaux large bande sur la bande de fréquence 400Hz-3kHz. Nous évaluons enfin une extens ion récente de la méthode MUSIC dans l'espace des formations de voie pouvant être compatible avec les contraintes liées au contexte robotique.
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Fauteux, Philippe. „Conception d'un actionneur adapté à l'interaction physique dans un contexte de robotique“. Mémoire, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1529.
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Les systèmes robotiques modernes sont généralement des machines mécaniquement rigides et contrôlées en position. Cette conception, bien que cohérente avec une recherche de performance en contrôle du mouvement, limite l'applicabilité aux environnements structurés et sécurisés. Pour que leur domaine d'application puisse s'étendre aux environnements partiellement inconnus, dynamiques ou anthropiques, des capacités d'interaction physique accrues sont nécessaires. Dans ce contexte, répondre aux exigences de sécurité, de robustesse et de polyvalence représente un défi, entre autres parce que les performances des technologies d'actionneur communément disponibles ne sont pas adéquates. Pour adresser cette problématique, ce mémoire propose une solution technologique basée sur l'usage synergique d'un moteur électromagnétique et de deux freins magnétorhéologiques. Le moteur agit comme source de vitesse et fournit la puissance mécanique. Les deux freins dirigent ce flux de puissance en contrôlant l'amplitude et la direction du couple appliqué en sortie. Cette approche découple la sortie de l'actionneur du moteur, permettant une impédance (inertie et friction) de sortie très faible. Elle permet également un contrôle en force relativement précis à haute bande passante. À l'aide de l'information de position de la sortie, elle permet également de réaliser des interactions complexes de façon sécuritaire et performante. Dans ce mémoire, le concept et la réalisation de prototypes sont présentés. Les performances de contrôle de force, d'interaction et de mouvement sont illustrées et discutées. Ces résultats indiquent des performances relativement uniques qui valident le potentiel de l'actionneur pour répondre à la problématique décrite. Une suite possible à ce projet serait la révision du prototype en vue d'optimiser des paramètres tels que la densité de couple, le coût de fabrication et la robustesse. Il s'agirait ensuite de tester l'actionneur dans un système robotique effectuant une tâche choisie. La technologie développée au cours de la maîtrise et décrite dans ce mémoire fait l'objet d'une demande de brevet international (protocole PCT) [Fauteux et al., 2009b].
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ERRAMI, AHMED. „Conception et realisation d'un automate de vision temps reel pour la robotique“. Clermont-Ferrand 2, 1991. http://www.theses.fr/1991CLF21360.
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Le travail presente dans ce memoire se situe dans le cadre de recherche concernant l'architecture materielle des machines de vision orientees vers un fonctionnement temps reel. Durant cette etude nous developperons les contraintes materielles rencontrees lors de l'acquisition des images. Nous justifions alors la necessite de desynchroniser le traitement par rapport aux cadences video imposees par les capteurs d'images et les moniteurs de visualisation. Pour situer l'architecture maxvideo que nous avons adoptee pour les traitements bas niveau, nous presenterons un ensemble de concepts architecturaux en s'appuyant sur une analyse du degre d'autonomie des processeurs. Cette autonomie se reflete sur le mode d'execution des instructions, sur le mode d'adressage et enfin sur le mode de communication. Durant ce travail, nous etions amenes a realiser puis a integrer dans l'environnement maxvideo deux modules specialises pour repondre a des besoins specifiques. Le premier module assure l'acquisition, la restitution sur bus video et la visualisation d'images normalisees et hors norme. Ce module permet d'interfacer les nouvelles cameras matricielles haute resolution du type videk avec l'environnement maxvideo. Le second module realise des traitements sur le flot video, le calcul d'histogrammes des niveaux de gris et l'extraction de la position x-y des pixels dans une zone d'interet de l'image. Les deux modules realises sont utilises dans le contexte de deux projets qui touchent deux aspects de la vision par ordinateur. Le premier aspect concerne le traitement temps reel applique a l'asservissement visuel d'un robot. Le deuxieme aspect concerne la mesure par la mise en uvre d'un capteur 3d
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MEJIA, OLVERA MARCELO. „Contribution a la conception d'un reseau local temps reel pour la robotique“. Rennes 1, 1989. http://www.theses.fr/1989REN10034.
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Cavarero, Annie. „Lmad : un logiciel de conception de tâches d'assemblage robotisé“. Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1986BESA2033.
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LMAD est un système de conception de tâches d'assemblage robotisé. Il consiste à définir une tâche à travers une structuration des objets et des outils utilisés, et une classification des processus de montage. Cette définition est indépendante du système robotisé dont on dispose. Une interface logicielle traduit la séquence d'actions obtenues en séquences de commandes pour le pilotage d'un robot donné. Ces commandes sont exprimées à l'aide de primitives robotiques et traduites dans un langage de programmation de robots.
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Netter, Thomas. „De la vision naturelle à la vision artificielle : application du contrôle visuo-moteur de la mouche au pilotage d'un robot réactif volant“. Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5484.
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Les insectes volants dépendent de leur œil panoramique et du flux optique pour le guidage et l'évitement d'obstacles. La fusion des sens visuels, inertiels et aérodynamiques, est remarquable chez la mouche. L'étude comportementale et neurophysiologique de la mouche a inspiré la recherche en intelligence artificielle et la construction de robots autonomes. Les recherches sur le système visuo-moteur de la mouche de l'Équipe de neurocybernétique du Laboratoire de neurobiologie du CRNS à Marseille, ont mené au développement de deux robots mobiles possédant un système visuel en électronique analogique basé sur des Détecteurs Elementaires de Mouvement (DEM) s'inspirant de ceux de la mouche (. . . )Previous research on the visuo-motor system of the fly within the Neurocybernetics Group of the Laboratory of Neurobiolgy, CNRS, Marseilles, France, has led to the development of two mobile robots which feature an analogue electronic vision system based on Elementary Motion Detectors (EMD) derived from thoseof the fly. A tethered Unmanned Air Vehicle (UAV), called Fania, was developed to study Nap-ofthe-Eart (NOE)flight (terrain following) and obstacle avoidance using a motion sensing visual system. After an aerodynamic study, Fania was custom-built as a miniature (35 cm, 0. 840kg), electrically-powered, thrust-vectoring rotorcraft. It is constrained by a whirling-arm to 3 degrees of freedom with pitch and thrust control. The robotic aircraft's 20-photoreceptor onboard eye senses moving contrasts with 19 ground-based neuromorphic EMDs
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Saintot, Bruno. „Conception et réalisation d'un appareil de mesure sans contact des temps et des distances d'arrêt des robots manipulateurs industriels“. Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10347.
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Afin d'apporter une contribution au problème sans cesse croissant de la sécurité sur site robotisé, un appareil original de mesure des temps et des distances d'arrêt des robots manipulateurs industriels a été développé. Reposant sur une méthode de télémétrie ou de trajectométrie tridimensionnelle infrarouge, ce dispositif permet la mesure sans contact des paramètres cités ci-dessus. La méthode consiste à placer une diode électroluminescente infrarouge sur le bras du robot et d'observer ses mouvements par l'intermédiaire d'un système de vision stéréoscopique réalisé à partir de deux senseurs de position. Malgré les difficultés technologiques et grâce à un système de traitement analogique et numérique complexe, la précision exigée a été atteinte. Les premières mesures réalisées montrent que les robots ont des distances d'arrêt importantes. Si une campagne plus exhaustive confirme cette tendance, il sera possible d'influer sur les différentes normes afin d'accroître la sécurité
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Boukraa, Djaber. „Sur la conception, la génération de trajectoires et la commande d'un avion autonome de faible dimension“. Evry-Val d'Essonne, 2006. http://www.biblio.univ-evry.fr/theses/2006/Interne/2006EVRY0027.pdf.
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Mes travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre des activités de recherche sur les drones; ils portent sur la conception , la planification de trajectoires et la commande d'un drone type avion pour des applications civiles. Ce manuscrit est organisé en trois parties principales dont la première est consacrée au procesus de conception et à la modélisation du drone. La deuxième partie concerne la génération de trajectoires et présente deux algorithmes. Le premier permet de déterminer les conditions d'une trajectoire d'équilibre. Cet algorithme tient compte de la dynamique du véhicule et des différentes contraintes et limitations auxquelles il est soumis. Le deuxième algorithme est générateur de trajectoires basé sur la notion de trajectoires d'équilibre. Ce type de trajectoires a l'avantage de simplifier le modèle mathématique. Dans la génération des trajectoires, l'algorithme utilise une stratégie tout ou rien (Bang-Bang). Dans la dernière partie nous synthétisons une loi de commande non linéaire pour le suivi de trajectoire de référence. Cette technique est basée sur le bouclage de sortie linéarisantThis work deals with the fixed wings unmanned aerial vehicle (UAV) design, trajectories planning and control. The manuscript is organized as follows : The first part presents the process of design and the UAV modelling. In the second part we propose two algorithms. The first one allows to determining the trim configurations (state and control vectors) for different constraints and limitations to which it is subjected. The second algorithm is a trajectories planner; it uses like primitives a set of trim trajectories to reduce the complexity of the dynamical model. It generates the optimal trajectory by using bang-bang strategy. The last part of this manuscript presents a control technique based on output feedback linearization. This approach transforms the system into an equivalent linear system. This makes possible the use, after that, of any linear control approach
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Thomann, Guillaume. „Contribution à la chirurgie minimalement invasive : conception d'un coloscope intelligent“. Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0064/these.pdf.
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La Robotique trouve de plus en plus ses repères dans le monde de la Médecine. En Chirurgie, elle participe activement au développement de nouvelles méthodes opératoires et complète le savoir faire des chirurgiens. Cette approche est de plus en plus recherchée ; l'efficacité du chirurgien s'en trouve renforcée. Suite à de nombreuses discussions, notamment avec des chirurgiens gastro-entérologues, nous proposons une nouvelle structure robotique permettant d'améliorer les conditions d'intervention en coloscopie. Effectivement, ces spécialistes insistent sur le fait que de trop nombreux préjudices sont causés aux parois intestinales lors de cette intervention. Celle-ci consiste à explorer l'intérieur du côlon pour confirmer un diagnostic ou, plus fréquemment, pour intervenir en cas de détections préalables d'anomalies pouvant évoluer en cancer. Nous proposons de reconsidérer la partie distale du coloscope dans le but de limiter ses contacts avec l'intestin. L'intelligence de ce nouvel actionneur réside dans sa capacité à se tenir toujours éloigné des parois intestinales ; cela est réalisé par une régulation consistant à rester au centre de l'intestin. La conception de l'actionneur spécifique EDORA (Extrémité Distale à ORientation Automatique) a été nécessaire. Il utilise des soufflets métalliques et un actionnement électro-pneumatique. Une maquette de faisabilité le mettant en œuvre, montre ses réactions en inclinaison par rapport aux mouvements transversaux perturbateurs. Son modèle mathématique a été établi, et validé expérimentalement. Suite à une étude découplée du système pneumatique-mécanique, un modèle de comportement est présenté en utilisant la méthode d'identification proposée par Levenberg-Marquardt. Il est validé et conforté par des essais expérimentaux. EDORA-01 est équipé de 3 capteurs optiques sans contact qui permettent d'estimer la position de la tête du coloscope par rapport à la paroi. Les trois informations obtenues pilotent les trois asservissements de pression dans les trois chambres de l'EDORA-01. Ces commandes permettent de maintenir au mieux la tête du coloscope au centre d'un tube représentant le côlon. L'efficacité de la commande étant prouvée, elle pourra être appliquée ultérieurement sur un prototype plus aboutiThe field of robotics is increasingly finding its place in the medical world. Taking an active part in the development of new operational methods, robotic technologies also supplement the task of the surgeon in the operating theatre. Due to their effectiveness in reinforcing the surgeons performance, robotic solutions are becoming increasingly required. After consulting thoroughly with specialists, in particular with gastro-enterologists, a new robotic structure has been proposed to allow improved conditions for the procedure of colonoscopy. This is in order to reduce the common injuries involving contact with the intestinal wall during the operation, which consists of exploring the colon to confirm a diagnosis or, more frequently, to intervene in the event of the detection of anomalies capable of evolving into cancer. It is proposed to redesign the distal segment of the colonoscope with the aim of limiting its contact with the intestine. The automation of this new actuator lies in its capacity to sense and control its distance from the intestinal wall. The design of a specific actuator EDORA (Distale Extremity with Automatique ORientation)is performed, using metal bellows and an electro-pneumatic actuation. A feasibility model indicated that the actuator reacts in a differential relationship to its transverse movements. A static mathematical model was formulated, and validated. Thanks to a uncoupled study from the pneumatic-mechanic system, a matched model is presented by using the Levenberg-Marquardt identification method. It is validated and consolidated by experimental tests. The EDORA-01 is equipped with 3 optical sensors without contact which make possible to estimate the position of the head of the coloscope compared to the wall. The three informations obtained control the three pressures in the three rooms of the EDORA-01. These controls make possible to maintain the head of the coloscope in the center of a tube representing the colon. The control efficiency being proven, it could be applied later on to a new prototy
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Thomann, Guillaume Redarce Tanneguy Bétemps Maurice. „Contribution à la chirurgie minimalement invasive conception d'un coloscope intelligent /“. Villeurbanne : Doc'INSA, 2004. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/2003/thomann/index.html.
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Baccon, Jean-Christophe. „Modélisation d'un système de perception active biologiquement plausible : conception et analyse d'un système attentionnel“. Cergy-Pontoise, 2005. http://www.theses.fr/2005CERG0269.
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Cette thèse propose une architecture de contrôle neuronale permettant la localisation attentionnelle de cibles dans une image fixe en s'inspirant de données neurobiologiques et psychophysiques. Notre système comporte une extraction parallèle de caractéristiques images et une fusion modulable qui favorise les indices visuels pertinents pour la tâche à accomplir. Dans le cadre d'une application industrielle, nous montrons qu'il est possible d'ajouter au modèle des caractéristiques spécialisées (a priori ou apprises) pour augmenter son efficacité. L'observation du comportement d'un robot contrôlé par ce système attentionnel nous a amené à proposer que la perception se définisse comme un bassin d'attraction comportemental formé par l'apprentissage d'associations sensorimotrices. Nous concluons en nous questionnant sur les caractéristiques importantes que devrait avoir un système de visionThis thesis presents a neural architecture, biologicaly and psychologicaly inspired, which allow the attentional localisation of a target in static images. This system is based on a parallel extraction of image features and on a modulable fusion which selects useful information for the current task. We show, for an industrial application, that it is possible to add specialized features (a priori or learned) to increase its performances. The observation of the behavior of a robot controled by the attentional system leads us to propose that the perception is a behavioral attraction basin build by the learning of sensorimotor associations. We finally conclude by addressing the issue of which caracteristics are essential to a vision system
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Allen, Demers Louis-Alexis. „Synthèse, optimisation et prototypage d'une main robotique sous-actionnée à cinq doigts“. Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28357/28357.pdf.
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Cette thèse présente les travaux de recherche doctorale en génie mécanique de Louis-
Alexis Allen Demers effectués au Laboratoire de robotique de l’Université Laval sous la
supervision du professeur Clément Gosselin. Cette étude comporte la synthèse, l’optimisation
et le prototypage d’une main robotique sous-actionnée à cinq doigts. Le principe du sousactionnement
mécanique est utilisé pour développer une main robotique qui a des capacités
de préhension similaires à la main humaine, tout en limitant le nombre d’actionneurs requis
pour la commander. Cette main a des dimensions semblables à la main humaine de manière à
ce qu’elle soit fonctionnelle dans un milieu conçu pour les humains. De plus, une adaptation
de la prise de la main est possible, autant en modifiant la force de préhension que la position
des doigts et du pouce.
L’analyse statique d’un doigt sous-actionné est d’abord effectuée. Plus particulièrement,
les conditions permettant d’atteindre une prise stable pour laquelle toutes les forces de contact
sont positives sont obtenues. Ainsi, les valeurs optimales pour les dimensions des poulies
sont déterminées en fonction des longueurs des phalanges et des distributions élémentaires
de forces établies. En utilisant ces deux distributions complémentaires efficacement, l’éjection
de l’objet à saisir par un doigt à trois phalanges et deux réseaux de tendons est évitée.
Par la suite, le problème général de positionnement d’un axe de rotation permettant d’obtenir
des poses initiale et finale imposées est résolu. Cette analyse géométrique permet de
concevoir un système de rotation du pouce afin d’obtenir les différentes configurations typiques
de la main humaine. Un système d’abduction des doigts soit complètement plan, soit
un hybride sphérique-plan est ensuite couplé à ce mécanisme. Ces architectures sont analysées
afin de s’assurer d’obtenir les amplitudes d’abduction imposées ainsi que de minimiser
l’erreur de coordination entre les métacarpiens. En dernier lieu, les différents mécanismes
conçus dans cette thèse sont fabriqués, en plus d’un prototype de poignet et de système de
sous-actionnement entre les doigts. Le prototype de main intégrant toutes ces parties est finalement
utilisé pour prendre différents types d’objets.This thesis presents the doctoral research in Mechanical Engineering of Louis-Alexis Allen Demers completed at the Laboratoire de robotique of Université Laval under the supervision of Prof. Clément Gosselin. This project covers the synthesis, optimization and prototyping of a five-finger robotic hand. The principles of mechanical underactuation are used to develop a robotic hand that has grasping capabilities similar to that of the human hand, while limiting the number of actuators required to control it. This hand has dimensions similar to those of the human hand in order to be functional in an environment designed for humans. In addition, an adaptation of the hand grip is possible, either by changing the grasping force or by varying the position of the fingers and thumb. A static analysis of an underactuated finger is first performed. In particular, the conditions for achieving stable grasp in which all contact forces are positive are obtained. Thus, the optimal values for the dimensions of the pulleys as a function of the lengths of the phalanges and the primary force distributions established are determined. Using these two complementary distributions effectively, the ejection of the object to be grasped by a finger with three phalanges and two tendon networks is avoided. Then, the general problem of positioning an axis of rotation to obtain initial and final prescribed poses is solved. This geometric analysis allows to design a system of rotation of the thumb in order to obtain the various typical configurations of the human hand. A system of abduction of the fingers, first completely planar, than a hybrid planar-spherical mechanism is then coupled with this mechanism. These architectures are analyzed in order to ensure that they can provide the prescribed abduction amplitudes and that the coordination error between the metacarpals is minimized. Finally, the various mechanisms designed in this thesis are built, in addition to a prototype of a wrist and the mechanism of underactuation between the fingers. The prototype hand integrating all these parts is ultimately used to grasp different types of objects.
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Saint-Aimé, Sébastien. „Conception et réalisation d'un robot compagnon expressif basé sur un modèle calculatoire des émotions“. Lorient, 2010. http://www.theses.fr/2010LORIS188.
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Les robots à vocation sociale ou robotique sociale, au départ très limités dans leur mécanique et leurs capacités intellectuelles, avaient la plupart du temps pour buts la distraction et l’amusement de personnes. De nos jours, les scientifiques s’intéressent aux relations psychologiques qu’il est possible d’entretenir avec ce type de nouveau média de communication. La Robothérapie, qui reprend les règles de la robotique sociale, a pour but d’améliorer l’état psychologique et physiologique de personnes malades, marginalisées ou atteintes de handicaps physiques ou mentaux. Il apparait que les robots peuvent jouer un rôle d’accompagnement et d’éveil. Il faut pour cela les doter de capacités de communications. Le nouveau défi du domaine des robots compagnons consiste à offrir un enrichissement du comportement par leur interaction avec les humains. Quelques études existent déjà dans le domaine de la RAA : « Robot Assisted Activity » et, plus précisément, dans le domaine du RAT : Le « Robot Assisted Therapy ». Les premières expérimentations dans ce domaine de la robotique ont prouvé que les robots compagnons peuvent donner un certain confort moral et psychologique aux personnes fragiles. Dans ce contexte, le projet MAPH (Média Actif Pour le Handicap) a pour objectif d’apporter un réconfort psychologique aux enfants fragilisés (ex. Longue hospitalisation ou difficultés d’intégration sociale) à l’aide du robot compagnon. L’objectif de mon travail de recherche tend vers la réalisation d’un robot avec un contact agréable et qui sera doté de capacités d’expression corporelle, de perception et de compréhension du langage naturel de sorte qu’il puisse établir une représentation formelle de l’état émotif de son interlocuteur. Il s’agit de définir et concevoir un modèle des états émotifs du robot et de son évolution, afin que ses réactions semblent les plus naturelles possibles. Ce manuscrit présentera les méthodes utilisées et permettant d'atteindre l’objectif fixé. Nous présenterons les définitions utilisées pour la modélisation du processus émotionnel, la réalisation du modèle de calcul des émotions permettant de générer un état émotionnel ressenti, la construction du robot compagnon expressif et les expérimentations réalisées tentant de valider nos choix de conception et de développement.
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Carbou, Jean-Damien. „Conception d'une architecture pour la commande à distance d'un robot d'intervention“. Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20234.
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Barral, David. „Contribution à l'optimisation de lignes robotisées en CAO robotique : application à IGRIP“. Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20151.
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Cette these traite de l'application, dans le contexte d'un produit de cao/fao/iao industriel, d'une approche generique a trois problemes d'optimisation du temps de cycle : le placement de robot, l'ordonnancement de points de trajectoire et l'agencement de cellule d'assemblage. Pour obtenir le placement optimal d'un robot, l'espace de recherche est d'abord simplifie : le domaine d'implantation, les ombres d'obstacle et le domaine d'implantation libre sont calcules. La recherche du placement optimal est ensuite realisee dans ce dernier domaine avec une methode du recuit simule modifiee, qui conduit a un ensemble de positions optimales en termes de temps de cycle. Deux methodes complementaires sont decrites pour l'optimisation de l'ordonnancement de points de trajectoire. La premiere, appelee recuit simule evolutionniste, combine les principes du recuit simule et des algorithmes genetiques. L'utilisation d'une population de solutions et d'une transformation 2-opt assistee conduit a plusieurs ordonnancements optimaux. La seconde methode a pour but d'obtenir un bon ordonnancement de points pour les problemes de grande taille en un temps de calcul reduit : les points sont groupes automatiquement en utilisant un critere de distance articulaire ; un recuit simule est utilise pour optimiser chacun des groupes ; la trajectoire complete est enfin reconstruite. Pour obtenir un agencement de cellule d'assemblage optimal, une methode constructive est employee : les machines avec lesquelles le robot interagit sont placees l'une apres l'autre. La sequence de placement des machines depend de leurs demandes et de leurs aires respectives. Chaque machine est positionnee au moyen du recuit simule modifie presente pour le placement de robot. De cette maniere, plusieurs placements sont obtenus pour chaque machine et plusieurs agencements optimaux peuvent etre construits simultanement.
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Piller, Gérard. „Aspects microtechniques de la conception d'un capteur d'effort multi-directionnel appliqué à la robotique /“. [S.l.] : [s.n.], 1992. http://library.epfl.ch/theses/?nr=1054.
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Diaz, Zagal Sergio. „Conception et développement d’un mini-actionneur à muscle artificiel : application à la robotique médicale“. Toulouse, INSA, 2007. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000205/.
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L’expérience du laboratoire en matière de muscles artificiels pneumatiques pour la robotique est appliquée au développement de mini-actionneurs à muscles artificiels destinés à des systèmes robotiques miniatures. Le domaine de la robotique médicale est tout particulièrement visé. Le but de ce travail est de mettre au point et développer des actionneurs dont les caractéristiques et les performances correspondent à ceux présentés par les muscles naturels. Ces actionneurs seront utilisés dans le domaine de la robotique et dans le domaine médical. Ainsi, dans un premier temps on s’est intéressé au développement et à l’étude du muscle artificiel pneumatique de McKibben. Il s’agit d’un type d’actionneur très performant, présentant des propriétés satisfaisantes, se rapprochant énormément de celles des muscles naturels. De ce fait, leur utilisation dans le domaine de la robotique est très avantageuse. Cependant, la source énergétique qu’ils utilisent - l’air comprimé – présente un sérieux frein vis-à-vis d’une utilisation flexible ou médicale. De ce fait, dans un deuxième temps, on a adapté ces muscles de McKibben au domaine biomédical en remplaçant l’air comprimé par des résines échangeuses d’ions ou des hydrogels. On a ainsi développé et étudié des muscles mécanochimiques basés sur des muscles de McKibbenThe experience of the laboratory in the matter of pneumatic artificial muscle for the robotics is applied to the development of mini-actuators with artificial muscles intended for miniature robot-like systems. The field of medical robotics is particularly aimed. The goal of this work is to develop actuators whose characteristics and performances correspond to those presented by the natural muscles. These actuators will be used in the field of robotics and the medical field. Thus, initially we were interested in the development and the study of the pneumatic artificial muscle of McKibben. It is a type of very powerful actuator, presenting satisfactory properties, approaching those of the natural muscles enormously. So their use in the field of robotics is very advantageous. However, the energy source that they use - compressed air - presents a serious restraint with respect to a flexible or medical use. So in the second time, we adapted these muscles of McKibben to the biomedical field by replacing the compressed air by exchanging resins of ions or hydrogels. We thus developed and studied muscles mecanochimic based on McKibben’s muscles
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Médéric, Pascal. „Conception et commande d'un système robotique d'assistance à la verticalisation et à la déambulation“. Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066621.
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Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur la conception et la commande d'une interface robotique pour l'assistance à la mobilité des personnes âgées. La conception de l'interface présentée repose sur l'observation expérimentale du geste clinique d'aide aux transferts des sujets âgés. Une plateforme expérimentale caractérise l'assistance du clinicien en terme d'effort et de trajectoire. L'interface d'assistance proposée intègre deux fonctionnalités : l'aide au transfert et l'aide à la déambulation. En caractérisant le geste clinique de rééducation aux transferts on paramètre l'assistance au transfert. Un générateur de trajectoire d'assistance est alors intégré sur l'interface. La compensation de la chute lors des transferts s'obtient par l'utilisation d'un superviseur en logique floue. Ce dernier nécessite l'observation des mesures des interactions utilisateur-interface au niveau des poignées de l'assistant et la mesure du centre de pression de l'utilisateur. Ces différentes observations sont couplées à des règles de bases identifiant la phase de transfert, l'état de stabilité et l'action à mener sur l'utilisateur. Des expérimentations permettent de valider le fonctionnement du superviseur en logique floue de l'interface.
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Drif, Abdelhamid. „Conception et réalisation d'une interface haptique multiétages pour les applications de la réalité virtuelle“. Evry-Val d'Essonne, 2007. http://www.biblio.univ-evry.fr/theses/2007/interne/2007EVRY0039.pdf.
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Le retour haptique est confronté actuellement à deux problèmes majeurs: tout d'abord aux limitations des technologies d'actionnement, notamment tactiles, qui se manifestent tant au niveau de la conception et de l'intégration dans les dispositifs haptiques. Ensuite à un manque accru d'une connaissance plus profonde de la perception haptique. Dans cette optique, notre travail de thèse s'est focalisé sur deux problématiques : la première concerne la réalisation d'une nouvelle interface haptique multiétages pour les applications de la réalité virtuelle. Le concept repose une architecture multiétages réarrangés en fonction de la perception fréquentielle et qui tient mieux en compte des problèmes d'intégrations tactile/kinesthésique. Notre travail s'est intéressé aux développements de son étage inférieur pour le rendu des forces d'interactions ainsi que des aspects liés à la commande et à son interfaçage logiciel et matériel. Cet étage offre un large potentiel d'intégrations pouvant facilement être combiné avec d'autres interfaces pour les applications de la réalité virtuelle, mais pouvant aussi être utilisé comme robot cartésien esclave à 3ddl pour les applications de la téléopération bilatérale La deuxième problématique concerne la réalisation d'une nouvelle interface pour la restitution des sensations thermiques. Par opposition aux interfaces thermiques actuelles, s'appuyant sur un retour unilatéral en température vers l'opérateur, le principe du rendu proposé est basé le couplage bilatéral de la température et du flux thermique échangé entre l'opérateur et l'objet manipulé. Dans ce contexte, nous avons développé un démonstrateur et implémenté quatre structures de couplages bilatéraux pour le rendu thermique. Des expérimentations à travers des scénarios d'interactions ont été réalisées pour la validation des concepts et des interfaces réaliséesThe haptic feedback is nowadays challenged by two major problems: firstly, actuation technologies limitations, namely tactile, which are exhibited at the designing and the integrating level in the haptic devices. Secondly, a lack of knowledge of the haptic perception. Accordingly, this thesis is focused on two problems: the first is the design and the development of a new multilevel haptic interface for virtual reality applications. The rendering concept is based on a multistage architecture rearranged according to low-to-high frequencies perception and which takes in account tactile/kinesthetic integration problems. This thesis focused on the developments of the lower stage for the rendering of interactions forces (force and friction) as well as aspects related to its software and hardware interfacing and control. This stage offers a large potential of integrations which can easily be combined with other tactile and thermal interfaces for virtual reality applications, but also which can be used as a 3dof Cartesian slave robot in bilateral teleoperation applications. The second problem is the design and the development of a new interface for thermal sensations restitution. By opposition to current thermal interfaces based on a unilateral temperature feedback towards the operator, the proposed rendering scheme is based on the bilateral coupling between the temperature and the heat flux exchanged between the operator and the remote object. In this context, we have developed a master-slave thermal demonstrator and implemented four structures of thermal bilateral couplings. Experiments through interactions scenarios were realized for the validation of the proposed concepts and the realized interface
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Anthierens, Cédric. „Conception d'un micro robot à actionneur électropneumatique pour l'inspection intratubulaire“. Lyon, INSA, 1999. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1999ISAL0099/these.pdf.
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La micro robotique comme les micro systèmes en tout genre (micro capteur, micro électronique. . . ) se développent de plus en plus pour intégrer notre quotidien. Les domaines de pointe (médical, défense. . . ) ne sont plus les seuls concernés, car les micro systèmes atteignet la grande consommation (micro capteurs et actionneurs pour l'automobile). La création de nouveaux systèmes et en particulier de nouveaux micro actionneurs permet de conquérir de nouvelles applications. La maintenance nucléaire est entre autres un de ces domaines. En effet, par exemple l'inspection de tuyaux et conduites doit faire appel à des systèmes de petites dimensions. Notre étude s'est basée sur la conception d'un micro robot à actionneur électropneumatique pour l'inspection intratubulaire. L'environnement des générateurs de vapeur est hostile et impose au robot de se déplacer dans des tubes verticaux de 17 mm de diamètre. La conception originale du micro robot du type "inchworm" est axée sur un actionneur à soufflets métalliques qui présente l'avantage de posséder un très bon rapport puissance / volume. De plus, cet actionneur de par sa conception n'engendre que de très faibles frottements durant son fonctionnant, ce qui lui procure une bonne précision de positionnement. Le système développé au LAI a été modélisé et testé aux niveaux de ses modules de blocage aux parois et de son module d'allongement. La simulation confirme les performances escomptées lors de la conception. Le robot est capable de transporter une charge supérieure à 1 kilogramme à l'intérieur d'un tube réel de centrale nucléaire. Sa précision de positionnement sur une course de 90 mm est inférieure à 60 µm. La commande utilisée pour parvenir à ces réultats utilise un correcteur PID. En perspective afin d'élargir et d'améliorer ces performances, une commande par retour d'états sera sans doute à envisagerMicro Electro Mechanical Systems (MEMS) integrate many current products and are not only the concern of military defense or medicine. Nowadays micro actuators are diversified by using different kind of energy, and creating different motions. Several applications require small systems to inspect confined and hostile places. Vapour generators in nuclear plants are composed with 3000 to 5000 vertical pipes of 17 mm diameter. These pipes endure high mechanical constraints and have to be inspected to detect eventual cracks. Our study is based on the design, modeling and implementation of a microrobot enable to move up and carry sensors in these pipes. It moves as an inchworm and then is cornposed by 2 blocking modules that brace the robot on the pipe sides, and one stretching module that creates a step. This actuator is pneumatic and composed by metal bellows. By this original design, the microrobot has a good power to volume ratio and thus it can carry a load higher than 1 kg. Its good positioning accuracy is proved with a 90 mm course where the error of positioning is less than 60 μm. A PID control law is used to control the robot but state feedback control law is planned
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Thérien, Francis. „Conception et calibration de capteurs de mouvement à film diélectrique pour robots souples multi-degrés de liberté“. Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/8388.
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Les robots souples pourraient permettre une interaction homme-robot intrinsèquement
sécuritaire car ils sont fabriqués de matériaux déformables. Les capteurs de mouvement adaptés aux robots souples doivent être compatibles avec les mécanismes déformables comportant plusieurs degrés de liberté (DDL) retrouvés sur les robots souples. Le projet de recherche propose des outils de conception pour ce nouveau genre de systèmes de capteurs de mouvement. Pour démontrer ces outils, un système de capteurs est conçu pour un robot souple existant servant pour des interventions chirurgicales guidées par imagerie. De plus, un algorithme de calibration utilisant des techniques d’apprentissage automatique est proposé pour les capteurs à plusieurs DDL. Un prototype du système de capteurs conçu est fabriqué et installé sur le robot souple existant. Lors d’essais expérimentaux, le prototype du système de capteurs atteint une précision moyenne de 0.3 mm et minimale de 1.2 mm.
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MuÑoz-Meléndez, Angélica. „Coopération située : une approche constructiviste de la conception de colonies de robots“. Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066460.
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Abdelwahed, El Hassan. „Modélisation géométrique tridimensionnelle des solides : description topologique, évaluation de la frontière : application à la robotique“. Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20139.
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Le travail presente dans ce memoire porte sur l'etude et la realisation d'outils de modelisation geometrique des solides. Ces outils permettent d'evaluer et de comparer les performances de modeleurs geometriques mettant en uvre des principes differents: une representation par les bords (rb) et une representation par construction arborescente des solides (cas). Nous presentons les notions et les algorithmes de classification et de voisinage. Ces algorithmes sont par la suite utilises pour l'evaluation de la frontiere d'un solide decrit par une representation cas. Nous decrivons plusieurs methodes d'evaluation: globale, incrementale, utilisation des zones actives et des boites englobantes. Une comparaison de ces methodes est faite afin de mettre en evidence les merites de chacune d'elles. Nous proposons une nouvelle methode qui est un bon compromis entre les methodes precedentes. Des applications pour la robotique sont ensuite decrites
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Nehaoua, Lamri Kheddar Abderrahmane. „Conception et réalisation d'une plateforme mécatronique dédiée à la simulation de conduite des véhicules deux-roues motorisés“. S. l. : Evry-Val d'Essonne, 2008. http://www.biblio.univ-evry.fr/theses/2008/2008EVRY0045.pdf.
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Michelis, Jean-Claude. „Contribution à la vision artificielle : Conception et réalisation d'un capteur rétinien“. Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20044.
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Courrèges, Fabien. „Contributions à la conception et commande de robots de télé-échographie“. Orléans, 2003. http://www.theses.fr/2003ORLE2058.
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L'acte médical réalisable à distance est un enjeu important qui s'inscrit dans le contexte de l'accroissement des réseaux et technologies de télémédecine. Nous exposons ici le travail effectué sur deux chaînes robotisées de téléopération, Teresa et Otelo I, pour l'échographie de patients distants. Ces systèmes de télé-échographie sont constitués de trois composantes principales sur lesquelles a porté ce travail de thèse. - Un site ± expert α : où nous avons développé pour l’expert médical des interfaces mécaniques et graphiques ergonomiques pour le contrôle du robot distant. Le médecin dispose d'une sonde fictive peudo-haptique dédiée et instrumentée pour piloter le robot. - Le média de communication : pour s'adapter facilement aux différents supports de communication disponibles (ISDN, ADSL, LAN, Satellite, etc. ), un code logiciel permettant une communication sur protocoles IP a été développé. - Un site ± patient α : où se situe le robot et son dispositif de contrôle. Nous avons réalisé le contrôle du robot et proposé en particulier une gestion originale des singularités et la prise en compte de la gigue du retard de communication pour la génération des trajectoires articulaires.
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Zedin, Thomas. „De la mécatronique de conception vers la mécatronique de construction : à la recherche d’une genèse pour la conception de la robotique sur chantier“. Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAC003.
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Il s’agit d’une recherche en architecture portant sur l’intégration de la mécatronique dans la conception des chantiers de construction. La mécatronique est une démarche de conception par combinaison des techniques électroniques informatiques et mécaniques. On retrouve la mécatronique dans des objets du quotidien, mais surtout comme outil de production dans l’industrie avec la robotique. La recherche sur la « mécatronique de construction » existe depuis les années 70 à l’initiative du secteur de la construction au Japon. En architecture la « mécatronique de conception » a permis l’émergence de nouvelles pratiques autour de la fabrication. Celles-ci sont apparues dans les années 2000, grâce à l’accès aux machines à commandes numériques et aux microcontrôleurs dans le milieu académique.Ces objets de recherche et ces nouvelles pratiques sont difficilement observables dans l’industrie de la construction. La mécatronique semble relativement absente des chantiers et la robotique de construction ne fait pas encore partie des catalogues d’engins de construction. La mécatronique de conception ne fait pas encore partie des outils des bureaux d’études. Nous avons donc cherché à connaitre les processus de conception des systèmes mécatroniques pour la construction. Pour cela nous avons confronté la mécatronique aux processus de conception des chantiers d’une entreprise générale de construction.Nous avons réalisé une série d’expériences sous forme de cas d’étude en observation participante. Ces cas d’étude concernent la production de concepts de mécatronique de construction associés à la mise au point des chantiers. Nous avons mobilisé les acteurs de la conception des chantiers (bureaux d’étude, services d’ingénierie technique, conducteurs de travaux) pour travailler sur différents aspects de la mécatronique adaptée à leurs métiers.Cette connaissance de la conception doit nécessairement s’appuyer sur un socle scientifique. L’architecture n’étant pas une discipline scientifique, nous nous sommes appuyés sur des théories de la conception telles que l’Architecturologie développée au sein du laboratoire MAACC. Celles-ci nous ont servi de grille de lecture pour nos observations et de support pour proposer des méthodes de conception de la mécatronique de constructionThis research is developed in the field of architecture. It aims at studying the development of mechatronics in construction design and especially building sites. Mechatronics is a design process combining mechanics, electronics and informatics. It can be found in a lot of manufactured products, and is used in industry for production with the growth of robotics. The research in “Construction mechatronics” began in the early 70’s in japan. Later, the rise of rapid prototyping created new practices in architecture for “Design mechatronics”. It appeared in the early 2000’s thanks to the spread of CNC machining and microcontrollers in academic environments.These new practices and research fields are hardly observable in the construction industry. Mechatronics seems to be missing on building sites and not accessible. Also, Design mechatronics is not present in every design and technical departments. Thus, we focused on producing knowledges about the design processes attached to the integration of mechatronics in construction field. We did it by confronting this integration with a regular construction company activities.This led us to a series of experiments by case study in action-research. These cases are focussing on the concepts production for construction robotics. It involved multiple actors charged to the organisation and design of building sites. We looked at their reasoning to match mechatronics with their crafts and occupations.These studies had to be bound to scientific foundations. Architecture is not a scientific discipline, but can be related to Design sciences such as Architecturology developed in the MAACC laboratory. Design sciences helped us to analyse these observations and constitute design methods to design construction mechatronics systems
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Allegre, Gilles. „Conception et realisation d'un telemetre laser haute resolution. Application en robotique a la perception de l'environnement“. Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112458.
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La mesure de distance sans contact trouve ses applications industrielles principalement dans le domaine monodimensionnel avec frequemment une orientation metrologie de precision. Le domaine multidimensionnel est par contre souvent du domaine du laboratoire. Il doit sacrifier la precision au profit de la rapidite qui reste limitee, selon la methode choisie, soit par les traitements d'images lourds soit par un systeme de deviation mecanique lent. Une presentation des procedes optiques de mesure de distance pose le cadre d'une synthese originale des limitations theoriques des procedes par triangulation, mesure d'intensite, mesure directe de temps de vol, interferometrie et mesure de dephasage sur modulation sinusoidale uhf. Ce dernier est ainsi mis en avant comme un bon compromis. Ce procede est analyse en detail ainsi que ses limitations sur une realisation a 300 mhz. Le compromis de base oppose la precision (proportionnelle a la frequence) au modulo induit sur la distance (inversement proportionnel). A faible signal, les limitations pratiques sont essentiellement dues aux couplages entre voies et entre oscillateurs. Pour accroitre les performances, une etude est faite et pose les bases de la conception de systemes telemetriques haute resolution. La mesure de phase n'est pas remise en question et une deuxieme frequence de modulation est utilisee pour lever l'indetermination jusqu'a 10 m, la precision etant alors preservee. Les resultats des realisations industrielles developpees sont presentes dans des articles. Les performances de ce capteur en font la base ideale d'un systeme de perception multidimensionnelle. L'adjonction d'un systeme de deviation autorise la realisation d'un telemetre polaire ou spherique. Un modele d'univers presque vertical(2d) et un modele fidele du systeme de perception ont permis d'aborder des applications dans le domaine de la robotique mobile. L'information intensite lumineuse recue permet un traitement optimise d'une coupe de l'environnement. Une approche de la texture grace a la fusion de l'image d'intensite et de celle de distance est amorcee (toujours en 2d). Elle permet de donner a la machine deux sens supplementaires issus de ce meme capteur
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Crosnier, André. „Intégration d'une fonction de perception dans un système de conception assistée par ordinateur pour la robotique“. Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37604130j.
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ROCHER, SEBASTIEN. „Conception d'un systeme de programmation et d'executions paralleles de robots. Application a la robotique mobile collective“. Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066569.
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Notre etude s'inscrit au sein d'un projet de developpement d'un atelier de genie logiciel adapte au contexte robotique collectif et accessible a des utilisateurs non experts en robotique et en informatique. Les applications de robotique collective (arc) representent un nouveau domaine d'application qui se situe a l'intersection de la robotique classique et de l'intelligence artificielle distribuee. Ainsi, nous proposons dans ce memoire, une methode de conception d'applications de robotique collective : la methode mina. Celle-ci correspond a une demarche de genie logiciel qui comporte trois phases essentielles : ̱une phase de specification qui a pour objectif de permettre a un utilisateur de definir une arc et qui repose sur un modele de decomposition systematique de celle-ci. ̱une phase de conception preliminaire qui represente une premiere etape de conception, independante du langage de programmation. Cette phase definit une architecture de controle permettant la realisation d'une arc issue de la phase de specification. ̱une phase de conception detaillee qui presente l'implementation de l'architecture de controle issue de la phase de conception preliminaire. Une validation experimentale de la methode mina est realisee sur la plateforme microb, plateforme experimentale developpee au laboratoire et dediee a la realisation d'applications de robotique mobile collective.
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Mohellebi, Hakim. „Conception et réalisation de systèmes de restitution de mouvement et de retour haptique pour un simulateur de conduite à faible coût dédié à l'étude comportementale du conducteur“. Evry-Val d'Essonne, 2005. http://www.theses.fr/2005EVRY0033.
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Sellaouti, Ramzi. „Appareil locomoteur du robot bipède Robian : analyse, Conception et Validation expérimentale“. Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066300.
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Poquet, Cecile. „Conception et commande d'un robot de comanipulation pour l'assistance à la biopsie de prostate“. Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066204/document.
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Le cancer de la prostate, fréquent et peu morbide, se diagnostique par des biopsies de prostate. Or ce geste, effectué sous échographie endorectale sur un patient anesthésié localement, est complexe et fournit peu d’informations quantitatives sur les prélèvements. La robotisation des biopsies est vue comme un medium intéressant pour améliorer la qualité du diagnostic du cancer de la prostate. Le geste chirurgical et son impact sur le diagnostic sont d’abord étudiés, ainsi que les dispositifs robotiques existants. Sur cette base est conçu Apollo, un cobot à actionnement hybride pouvant réaliser plusieurs fonctions d’assistance. Un mode libre permettant à l’urologue de manipuler la sonde échographique sans influence aucune du robot est d’abord présenté. Un mode verrouillé assurant un maintien en position de la sonde à la fois souple et précis est évalué in vitro et in cadavero. Des essais cliniques portant sur ces deux modes ont été autorisés. Lors de biopsies prostatiques la sonde passe par l'anus du patient, sur lequel il faut exercer le moins d'effort possible. Nous montrons qu'Apollo permet, en utilisant une commande "bras de levier", d'assister le geste via un retour d'effort tout en respectant cette contrainte anatomique. Une telle fonction d'assistance, l'augmentation de raideur apparente de la prostate basée image, est développée sur un prototype à un degré de liberté. Enfin, une assistance automatique à l'ajustement fin de la ligne de visée de l'aiguille par bouclage sur l’image échographique 3D est implémentée et testée. Plusieurs perspectives de recherche sont présentées en conclusionProstate cancer, which is frequent but not much morbid, is diagnosed thanks to prostate biopsies. This gesture, which is performed under 2D ultrasound endorectal imaging, is complex and gives little quantitative information about the samples. That's why robotizing biopsies is seen as an interesting way to improve the quality of the prostate cancer diagnosis. The medical gesture and its impact on the diagnosis are first studied, as well as the existing robotic devices. From this Apollo is designed, a cobot exhibiting an hybrid actuation. Many assistance functions can be realized with this device. A free mode allowing the urologist to manipulate the ultrasonic probe without any influence from the robot is first presented. A locked mode, able to maintain the probe at a given position precisely yet with flexibility is evaluated in vitro and in cadavero. Clinical trials concerning these two modes have been authorized. During prostate biopsies the probe passes through the patient anus, on which as little efforts as possible must be exerted. We show that Apollo, with a "lever" command, can assist the gesture with a force feedback while respecting this anatomical constraint. Such an assistance function, the image based increase in the prostate apparent stiffness, is developed on a one degree of freedom prototype. Finally, an automatic assistance to the precise positionning of the biopy needle target line based on 3D image looping is implemented and tested. Some future research interests are presented as a conclusion
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Blanchard, Benoît. „Contribution à la planification de trajectoires de robots manipulateurs dans un environnement connu convexe“. Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2380.
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Le probleme de planification de trajectoires sans collision de robots manipulateurs est tres vaste et a ete tres largement etudie ces dernieres annees. Ce sujet est aborde en simulation 3d au sein d'un logiciel de modelisation et d'animation de robots: smar. Vu le nombre important de calculs a effectuer lors de la planification de trajectoires nous avons compare trois methodes de calculs de distances annocees comme rapide dans la litterature. Apres une presentation des algorithmes proposes par gilbert, dobkin et celui developpe par le laboratoire de mecanique des solides, nous avons, apres implantation, evalue les performances de chacun, obtenues par differents tests numeriques. En utilisant l'algorithme de calcul de distances developpe au laboratoire, nous proposons une technique, du type local, de generation de trajectoires pour robots. Elle permet d'eviter certains blocages rencontres dans les methodes locales classiques. Basee sur le fait que lors de ces blocages, les contraintes s'etablissent sur les memes entites geometriques entre deux iterations, nous definissons, pour chaque contrainte, le deplacement a effectuer qui permet de faire evoluer l'ensemble des contraintes vers d'autres entites. Ce deplacement est issu d'une analyse locale de l'environnement qui permet de definir une situation et de caracteriser l'action d'evitement. Pour chaque contrainte, elle est ponderee par un coefficient obtenu par un raisonnement basee sur la logique floue. Ce coefficient prend en compte l'influence de l'action d'evitement sur l'ensemble des contraintes. Un grand nombre d'essais ont ete menes en simulation dans le logiciel smar dans des environnements statiques ou dynamiques fortement encombres ou non. Ils ont montre l'efficacite de la methode proposee pour resoudre certains problemes de planification
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Hungr, Nikolai. „Conception et évaluation de systèmes robotiques de ponction d'aguilles percutanées sous contrôle d'imagerie médicale“. Phd thesis, Université de Grenoble, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00997017.
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Cette thèse décrit la conception et l'évaluation de systèmes robotiques de ponctions percutanées d'aiguilles guidés par imagerie médicale. Les ponctions percutanées d'aiguilles sont devenues de plus en plus communs dans la diagnostique et le traitement d'un assortiment de maladies humaines. Des exemples d'interventions fréquentes sont les biopsies, les ablations de tumeurs par radiofréquence, la cryothérapie, le drainage et la curiethérapie, entre autres. Le couplage de l'imagerie médicale avec l'insertion d'une aiguille donne suite à un nombre de difficultés pour le clinicien, tels que l'alignement précis de l'aiguille à la trajectoire planifiée dans l'image, la réalisation de trajectoires complexes et hors-plans difficiles à visualiser, et la compensation du mouvement et déformation des tissus mous. La robotique peut être utilisé pour assister à ces procédures pour simplifier les défis et potentiellement améliorer leur précision, leur bénéfices cliniques et leurs taux d'inclusion. Cette thèse expose les défis techniques et cliniques auxquels il faut faire typiquement face pendant la conception et l'évaluation de tels robots de ponction, tout en restant sur les aspects qui les différentient d'autres robots médicaux. Une revue de l'état de l'art est utilisé pour décrire ces défis et pour présenter les divers solutions déjà proposés pour leur faire face. Sur cette base, deux tels systèmes robotiques, développés pendant cette thèse, sont décrits en détail, donnant ainsi des exemples concrètes des nombreuses contraintes imposés dans le cadre de ponctions d'aiguilles guidés par imagerie médicale. Le premier système, s'appelant PROSPER, est dédié aux interventions prostatiques transpérinéales guidés par imagerie ultrasonique, en particulier la curiethérapie. Le robot est fixé à la table chirurgicale et une sonde échographique 3D transrectale lui est rigidement relié, permettant ainsi un calibrage préopératoire entre l'espace du robot et l'espace image. Le protocole développé pour ce système inclue un recalage écho-écho peropératoire pour compenser le mouvement et la déformation de la prostate pendant l'insertion des aiguilles. Ce chapitre expose les défis d'un système qui n'est pas physiquement présent dans l'espace de l'image et qui tient en compte le divers contraintes intrinsèques à l'environnement des tissus mous. Le deuxième système s'appelle LPR et est destiné à la radiologie interventionnelle des régions thoraciques et abdominopelviennes, sous guidage TDM et IRM. Il est fixé sur le corps du patient et positionne et insère une aiguille selon une trajectoire et visant une cible choisis par le radiologue dans l'image. Le robot est calibré à l'image en peropératoire par moyens de mires multimodales incorporés dans la structure du robot. Il est entièrement compatible avec les deux modalités d'imagerie en terme de qualité d'image et contraintes de taille. Par rapport au robot PROSPER, ce chapitre montre comment la présence du robot dans l'espace de l'image donne suite à un nombre d'autres défis qui doivent être considérés pour permettre son acceptabilité clinique. Dans les descriptions des deux systèmes, l'accent est mis sur les solutions innovantes mises en place dans le but de fournir des vrais bénéfices cliniques aux patients ainsi qu'aux cliniciens. Des prototypes de chaque système ont été développés et évalués sur des fantômes synthétiques en termes de leur précision et compatibilité préclinique.
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Ferland, François. „Conception d’un mécanisme intégré d’attention sélective dans une architecture comportementale pour robots autonomes“. Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5984.
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Le vieillissement de la population à travers le monde nous amène à considérer sérieusement l'intégration dans notre quotidien de robots de service afin d'alléger les besoins pour la prestation de soins.
Or, il n'existe pas présentement de robots de service suffisamment avancés pour être utiles en tant que véritables assistants à des personnes en perte d'autonomie.
Un des problèmes freinant le développement de tels robots en est un d'intégration logicielle.
En effet, il est difficile d'intégrer les multiples capacités de perception et d'action nécessaires à interagir de manière naturelle et adéquate avec une personne en milieu réel, les limites des ressources de calculs disponibles sur une plateforme robotique étant rapidement atteintes.
Même si le cerveau humain a des capacités supérieures à un ordinateur, lui aussi a des limites sur ses capacités de traitement de l'information.
Pour faire face à ces limites, l'humain gère ses capacités cognitives avec l'aide de l'attention sélective.
L'attention sélective lui permet par exemple d'ignorer certains stimuli pour concentrer ses ressources sur ceux utiles à sa tâche.
Puisque les robots pourraient grandement bénéficier d'un tel mécanisme, l'objectif de la thèse est de développer une architecture de contrôle intégrant un mécanisme d'attention sélective afin de diminuer la charge de calcul demandée par les différents modules de traitement du robot.
L'architecture de contrôle utilisé est basée sur l'approche comportementale, et porte le nom HBBA, pour Hybrid Behavior-Based Architecture.
Pour répondre à cet objectif, le robot humanoïde nommé IRL-1 a été conçu pour permettre l'intégration de multiples capacités de perception et d'action sur une seule et même plateforme, afin de s'en servir comme plateforme expérimentale pouvant bénéficier de mécanismes d'attention sélective.
Les capacités implémentées permettent d'interagir avec IRL-1 selon différentes modalités.
IRL-1 peut être guidé physiquement en percevant les forces externes par le bias d'actionneurs élastiques utilisés dans la direction de sa plateforme omnidirectionnelle.
La vision, le mouvement et l'audition ont été intégrés dans une interface de téléprésence augmentée.
De plus, l'influence des délais de réaction à des sons dans l'environnement a pu être examinée.
Cette implémentation a permis de valider l'usage de HBBA comme base de travail pour la prise de décision du robot, ainsi que d'explorer les limites en termes de capacités de traitement des modules sur le robot.
Ensuite, un mécanisme d'attention sélective a été développé au sein de HBBA.
Le mécanisme en question intègre l'activation de modules de traitement avec le filtrage perceptuel, soit la capacité de moduler la quantité de stimuli utilisés par les modules de traitement afin d'adapter le traitement aux ressources de calculs disponibles.
Les résultats obtenus démontrent les bénéfices qu'apportent un tel mécanisme afin de permettre au robot d'optimiser l'usage de ses ressources de calculs afin de satisfaire ses buts.
De ces travaux résulte une base sur laquelle il est maintenant possible de poursuivre l'intégration de capacités encore plus avancées et ainsi progresser efficacement vers la conception de robots domestiques pouvant nous assister dans notre quotidien.
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Granata, Consuelo. „Contribution à la conception d’interfaces et de comportements interactifs pour des robots personnels“. Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066084.
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Ce travail de thèse s'inscrit dans le contexte d'un certain nombre de projets qui visent la conception, le développement et l'évaluation de systèmes robotiques mobiles pour l'autonomie des personnes à domicile. Deux aspects complémentaires sont considérés dans ce travail: -La définition d'une interface graphique qui permet aux utilisateurs d'accéder aisément aux fonctionnalités du robot; -La mobilité du système, portant cette interface, dans des environnements intérieurs encombrés, relativement à la personne et dans un certain contexte. Le type d'interface proposée pour l'interaction est un aspect très important en raison de la population cible: des séniors souffrants souvent de troubles cognitifs. Afin de rendre l‘interface du robot adaptée à chaque utilisateur, une méthode de sélection d’icônes a été proposée et expérimentée avec les patients de l’hôpital gériatrique Broca. Les problèmes relatifs à la mobilité du robot sont particulièrement complexes. Ils reposent sur deux questions centrales qui sont la localisation de la personne dans l’espace d’évolution du robot et la définition de comportements d’interaction. Pour la détection et la localisation de la personne, un détecteur des jambes par laser 2D a été implémenté. Pour donner au robot un comportement flexible par rapport à l’utilisateur et au contexte nous avons implémenté un moteur de décision exploitant le logiciel SpirOps. Les entrées de ce moteur décisionnel sont des informations extraites des différents capteurs. Ces informations sont exploitées avec des méthodes de logique floue. Le robot peut décider dynamiquement quelle est l’action la plus logique et adéquate à réaliser dans les différentes situationsThis thesis falls within the context of a number of projects aimed at the design, the development and the evaluation of mobile robotics systems for assistance of people at home. Two different aspects are considered: - Definition of a graphical interface that allows users to easily access to the robot functions. - Mobility of the system that should be set tacking into account the environment, the state and activity of the person and the specific context. The type of interfaces proposed for the interaction is a very important point for this kind of robot because of the target population: older people, often suffering from cognitive disorders. With the aim to make the robot interface adapted to this kind of population, we propose a method for the icons selection and for testing the usability of the interface. This method has been experienced with some patients of the geriatric hospital Broca. Problems relating to robot mobility in cluttered environments are particularly complex. They are based on 2 central issues: the location and the activity of the person in the space and the definition of interactive behaviors. For the detection of the person, a 2D laser-based detector has been implemented. In order to have a flexible and robust robot behavior we have implemented a decision making engine exploiting the SpirOps software. The inputs of this engine are the information extracted from the different robot sensors. These information are treated by using fuzzy logic rules and the engine computes the interest values associated to each action that the robot can execute. The robot decides dynamically witch is the most appropriate action to execute in the different situations