Etude de l'appropriation d'un système de téléopération dans l'optique d'une Coopération Homme-Machine

Présentée par

Yves Rybarczyk

Soutenue le 15 mars 2004 devant le jury suivant

J. M. HOC

IRCCyN

Rapporteur

A. PRUSKI

LASC

Rapporteur

P. RABARDEL

Paris 8

Rapporteur

P. HOPPENOT

LSC

Encadreur (1/3)

E. COLLE

LSC

Directeur de thèse (1/3)

D MESTRE

LMP

Directeur de thèse (1/3)

Cette thèse a consisté à configurer un robot téléopéré de réhabilitation de manière à ce qu’il soit le plus adapté possible à l’opérateur, ceci afin de parvenir à une réelle coopération entre l’homme et la machine (CHM). Pour cela nous avons employé une approche expérimentale qualifiée d’anthropomorphique. Celle-ci a été appliquée tant au niveau de l’architecture structurale que de l’architecture fonctionnelle de l’engin de téléopération. Du point de vue structural, cette approche a visé à configurer la machine telle que les relations topologiques entre capteur visuel et organe effecteur respectent une morphologie de type humain. Sur le plan fonctionnel, des mécanismes d’anticipation visuo-motrice d’inspiration humaine ont été implémentés sur le robot mobile. Par la suite, ces configurations ont été comparées à des conditions suivant une échelle d’anthropomorphie décroissante. Afin d’évaluer dans quelles conditions l’opérateur parvenait au meilleur niveau d’adaptation à la machine, des marqueurs révélant la présence d’un phénomène d’appropriation sensori-motrice ont également été utilisés. Les résultats expérimentaux mettent en évidence (i) que les configurations anthropomorphiques sont celles qui permettent à l’opérateur de s’approprier le plus aisément un engin de téléopération, (ii) que l’atteinte d’une appropriation du système s’effectue par des processus à dominante différente (assimilation vs accommodation) selon le caractère plus ou moins fidèle de la copie du comportement humain implémentée. Enfin, ces travaux de robotiques suggèrent que l’individu circonscrit moins son schéma corporel à son enveloppe charnelle qu’à son espace d’action, montrant ainsi que l’étude de l’homme en situation de téléopération a beaucoup à apporter à la compréhension de celui-ci.

Mots clés : appropriation sensori-motrice, téléopération, CHM, anthropomorphisme, schéma corporel, assimilation/accommodation.