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Réalité Virtuelle et Réalité Augmentée

Vincent Weistroffer a eu le plaisir de soutenir sa thèse le jeudi 11 Décembre 2014 dans les locaux de Mines ParisTech 60 boulevard Saint-Michel 75006 Paris.

Etude des Conditions d’Acceptabilité de la Collaboration Homme-Robot en utilisant la Réalité Virtuelle

Le jury était composé de :
M. Raja CHATILA, ISIR, UPMC, Rapporteur
M. Jean-Louis VERCHER, ISM, Univ. Aix-Marseille, Rapporteur
M. Pascal GUITTON, INRIA-LaBRI, Univ. Bordeaux, Président
M. François MARSY, PSA Peugeot Citroën, Examinateur
M. Claude ANDRIOT, CEA-LIST, Examinateur
M. Philippe FUCHS, CAOR, MINES ParisTech, Directeur de thèse
M. Alexis PALJIC, CAOR, MINES ParisTech, Maître de thèse

 

Le manuscrit est accessible sur HAL : lien

Résumé :

Que ce soit dans un contexte industriel ou quotidien, les robots deviennent de plus en plus présents dans notre environnement et sont désormais capables d’interagir avec des humains. Dans les milieux industriels, des robots viennent notamment assister les opérateurs des chaînes d’assemblage pour des tâches fatigantes et dangereuses. Robots et opérateurs sont alors amenés à partager le même espace physique (coprésence) et à effectuer des tâches en commun (collaboration). Alors que la sécurité des humains à proximité des robots doit être garantie à tout instant, il convient également de déterminer si le travail collaboratif est accepté par les opérateurs, en termes d’utilisabilité et d’utilité.

La première problématique de la thèse consiste à déterminer quelles sont les composantes importantes rentrant en jeu dans l’acceptabilité de la collaboration homme-robot, du point de vue des opérateurs. Différents facteurs peuvent influencer cette acceptabilité : l’apparence des robots et leurs mouvements, la distance de sécurité ou encore le mode d’interaction avec le robot.

Afin d’étudier le maximum de facteurs, nous proposons d’utiliser la réalité virtuelle pour mener des tests utilisateurs en environnement virtuel. Nous utilisons des questionnaires pour recueillir les impressions subjectives des opérateurs et des mesures physiologiques pour estimer leur état affectif (stress, effort). La deuxième problématique de la thèse consiste à déterminer si une méthodologie utilisant la réalité virtuelle est pertinente pour cette évaluation : les résultats issus des tests en environnement virtuel rendent-ils bien compte de la situation réelle ?

Pour répondre aux problématiques de la thèse, trois cas d’étude ont été mis en place et quatre expérimentations ont été menées. Deux de ces expérimentations ont été reproduites à la fois en environnements réel et virtuel afin d’évaluer la pertinence des résultats issus de la situation virtuelle par rapport à la situation réelle.

Mots-clés : collaboration homme-robot, réalité virtuelle, acceptabilité, facteurs humains, interaction homme-robot, immersion, interaction

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