Soutenance de thèse de Joseph DIAB

Dans de nombreuses applications assistées par robot, notamment en milieu médical, il est courant de devoir alterner des phases où un humain est en interaction directe avec le robot et certaines phases où cet humain en est par nécessité distant. Dans le premier cas on regroupe des tâches telles que le pré-positionnement d’un instrument ou l’accompagnement du geste de l’expert alors que dans le second on considère des missions obligatoirement téléopérées du fait par exemple de l'obligation de protection des équipes médicales des dangers des rayons ionisants ou d’une opération impliquant un geste avec réduction d'échelle. Comanipulation et téléopération sont ainsi les deux modalités robotiques classiques qu’il convient de mixer. Cette thèse aborde la problématique de la combinaison de ces deux modalités : combinaison temporelle d’une part puis combinaison structurelle. L’approche particulière ici proposée est appliquée au positionnement d’une sonde échographique en environnement radioactif. La combinaison temporelle correspond à un fonctionnement du robot avec alternance temporelle de phases comanipulées et de phases téléopérées. Cette alternance induit différentes problématiques techniques pour lesquelles nous avons proposé des solutions. Il y a la question de la maîtrise des mouvements du robot, avec en particulier la continuité du geste : celle-ci doit être assurée lors des transitions entre les phases comanipulées et les phases téléopérées et réciproquement. Il y a aussi l’objectif de faire que les opérateurs impliqués dans une opération combinant téléopération et comanipulation bénéficient des mêmes ressentis dans leur contrôle du geste, quel que soit le mode par lequel le robot est momentanément contrôlé. Une approche supplémentaire a été proposée qui consiste à contrôler le robot en combinant les deux modalités de téléopération et comanipulation de façon simultanée à travers une matrice de sélectivité permettant ainsi de mixer deux voies d’entrées usuellement distinctes et séparées. Cette approche a été mise en oeuvre en environnement médical pour positionner une sonde échographique portée par un robot collaboratif UR3 utilisé en combinant comanipulation et téléopération.