Centraliens - N°632 - La revue des Arts et Manufactures - Mars/Avril 2014 - 57

Recherche

and at any time). L'utilisateur en situation de
handicap devient central et l'environnement
est adapté à ses besoins instantanés.
Les actions de recherche menées au sein du
FSATI et en collaboration avec le LISSI de
l'UPEC et le LISV de l'UVSQ portent sur
le développement de solutions innovantes
avec des fonctionnalités d'assistance aux
personnes en situation de handicap. Les
résultats attendus concernent la finalisation
et l'extension de la plate-forme actuelle, en
cours de développement au sein du FSATI
concernent l'assistance à la conduite de fauteuil roulant électrique dans un environnement de réalité augmentée (Figure 1) ainsi
que le développement d'un exosquelette à
six degrés de liberté pour l'assistance à la
marche pour des besoins de rééducation.
Cependant, ces travaux ne sont pas limités
à l'assistance en situation de handicap mais
peuvent être adaptés et/ou étendus aux environnements ambiants en général.

Figure 1 : Plate-forme en réalité augmentée pour la
conduite des chaises roulantes du F'SATI/TUT.

D'un point de vue théorique, l'objectif est
de développer une théorie unifiée de commande de systèmes en réseau avec l'humain
dans la boucle et en prenant en considération
des incertitudes d'ordres divers.
Basés sur l'objectif principal cité ci-dessus
et qui concerne les technologies d'assistance
aux personnes, différents défis font face à la
communauté scientifique et concernent le
développement de stratégies efficaces pour
la commande des systèmes non-linéaires
incertains avec l'humain dans la boucle.
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Par exemple, les fauteuils roulants et les exosquelettes peuvent être considérés comme des
systèmes robotiques dédiés à l'assistance à la
mobilité des personnes en prenant en compte
l'intention de l'utilisateur. En analysant les
travaux de recherche dans le domaine de la
robotique, on peut avancer qu'à ce jour les
robots ont été utilisés avec succès dans des
environnements certains ou déterministes.
Cependant, des défis apparaissent lorsqu'il

s'agit de prendre en compte des incertitudes dans l'environnement. Dans ce type
d'environnement, seules les actions opérées
manuellement peuvent garantir, au sens d'un
critère de fiabilité donné, le succès des actions
des systèmes robotiques. Prendre en compte,
en temps réel, les non-linéarités des systèmes
mis en œuvre et la présence d'incertitudes,
pour la commande des systèmes robotiques
pose de vrais défis à la communauté scientifique. Ainsi, la prise en compte de l'humain
dans la boucle est un des principaux aspects
à considérer lorsqu'on veut concevoir des
stratégies de commande stables et robustes.

Figure 2 : Cadre des travaux de recherche développés
au sein du FSATI pour la robotique ubiquitaire
d'assistance.

L'objectif est de développer des stratégies de
commande qui assistent, par compensation,
l'utilisateur pour l'exécution effective de la
tâche. La stabilité et la robustesse doivent être
garanties, en plus du problème de la transparence, qui concerne l'indépendance de la
stratégie de commande vis-à-vis de la situation individuelle de l'utilisateur.
Cadre des travaux de recherche développés
au sein du FSATI pour la robotique ubiquitaire d'assistance.
Pour le traitement des incertitudes, on s'intéresse à la génération et à l'optimisation des
systèmes à inférence floue d'ordre élevé, pour
pouvoir prendre en compte le caractère multidimensionnel de l'incertitude. Le problème
de conception des systèmes à inférence floue
est un problème d'optimisation non-linéaire
dans sa forme générale. En plus de leur capacité à représenter ou à modéliser différents
niveaux ou dimensions de l'incertitude, les
systèmes d'inférence floue sont utiles pour
la commande des systèmes non-linéaires.
Le schéma de la Figure 2 représente le cadre
des recherches développées au sein du FSATI
autour de la commande des systèmes robotiques avec l'humain dans la boucle.
n
Karim Djouani
Professeur, Tshwane University
of Technology, Afrique du Sud
Professeur, Université
Paris Est Créteil, France

djouani@ieee.org

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