Contrôle Partagé et Répartition d'Autorité pour la Téléopération Robotique

Autor: Rahal, Rahaf
Přispěvatelé: Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université Rennes 1, Paolo Robuffo Giordano, Univ. Rennes 1, Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Robotics [cs.RO]. Université Rennes 1, 2020. English. ⟨NNT : 2020REN1S111⟩
Robotics [cs.RO]. Univ. Rennes 1, 2020. English
Popis: Human robot interaction is at the core of the robotic developments over the years. In fact, while robotic autonomy has been perfected in structured and predictable environments, the human input is still needed in many cases, especially in a variable setting. This thesis falls under the general human robot interaction topic. More specifically, it deals with remote interaction under the form of teleoperation. We design novel shared control architectures for safe and intuitive robotic teleoperation, with various types of interaction and different levels of automation. We focus in this work on the use of haptics as a means of interaction, whether for providing contact forces as a feedback to the user, or as a means of guiding the user in the task execution. Starting with a robotic grasping and manipulation application, we design new haptic shared control methods targeting both the pre-grasp and the post-grasp phases. One shared control architecture aims to minimize the robot torques in a post-grasp phase, while the other focuses on minimizing the human workload during task execution. We also target a robotic cutting application, and design a novel haptic shared control technique for robotic cutting imposing non-holonomic constraints motivated by the cutting task. We finally highlight the role of haptic interaction and human input in the design of autonomous grasping algorithms, using the human experience and haptic feedback to learn autonomous grasping policies for compliant objects.; L'interaction homme-robot est au cœur des développements de la robotique au fil des ans. En effet, même si l'autonomie robotique a été mise au point dans des environnements structurés et prévisibles, le recours à l'homme est encore nécessaire dans des environnements variables. Le travail présenté s'inscrit dans le cadre du thème général de l'interaction homme-robot. Plus précisément, la thèse traite de l'interaction à distance sous forme de téléopération. Nous concevons de nouvelles architectures de contrôle partagé pour une téléopération robotique sûre et intuitive, avec divers types d'interaction (notamment des retours haptiques) et différents niveaux d'automatisation. Nous concevons d’abord de nouvelles architectures de contrôle partagé pour la saisie et la manipulation robotique avec retours haptiques, ciblant à la fois les phases de préhension et de post-préhension. La première vise à minimiser l’effort du robot en phase de post-préhension, tandis que la seconde se concentre sur la réduction de la charge de travail humaine pendant l'exécution de la tâche. Nous ciblons également une application de découpe robotique, et élaborons une nouvelle technique de contrôle partagé imposant des contraintes non holonomes motivées par la tâche de découpe. Enfin, nous mettons en évidence le rôle de l'interaction haptique dans la conception d'algorithmes de saisie autonome, en utilisant l'expérience humaine et les retours haptiques pour apprendre au robot la saisie autonome d’objets déformables.
Databáze: OpenAIRE
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