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Contributions à l'utilisation de cobots comme interfaces haptiques à contact intermittent en réalité virtuelle
La réalité virtuelle (RV) est de plus en plus utilisée dans des simulations industrielles mais la possibilité de toucher les objets manque rapidement par exemple pour juger de la qualité perçue dans la conception de véhicule automobile. Les interfaces haptiques actuels ne permettent de restituer ais...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Contributions à l'utilisation de cobots comme interfaces haptiques à contact intermittent en réalité virtuelle / Vamsi Krishna Guda; sous la direction de Damien Chablat et de Christine Chevallereau |
| Publié : |
2022 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
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| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Robotique, Mécanique : Ecole centrale de Nantes : 2022 |
| Sujets : |
| Résumé : | La réalité virtuelle (RV) est de plus en plus utilisée dans des simulations industrielles mais la possibilité de toucher les objets manque rapidement par exemple pour juger de la qualité perçue dans la conception de véhicule automobile. Les interfaces haptiques actuels ne permettent de restituer aisément la notion de texture, l approche envisagée est donc une interface à contact intermittent. Un cobot vient positionner une surface mobile à l endroit du contact avec un objet virtuel pour permettre un contact physique avec la main de l opérateur.Les contributions de cette thèse portent sur plusieurs aspects : le placement du robot, la modélisation de l opérateur, la gestion du déplacement et de la vitesse du robot et la détection des intentions de l opérateur. Le placement du robot est choisi pourpermettre d atteindre les différentes zones de travail et pour assurer une sécurité passive en rendant impossible au robot de heurter la têteet le buste de l opérateur en position normale de travail, i.e. assis dans un fauteuil. Un modèle de l'utilisateur, incluant un torse et desbras, est conçu et testé pour suivre les mouvements de l'utilisateur en temps réel. L interaction est possible sur un ensemble de pose prédéfinies que l utilisateur enchaine comme il le désire. Différentes stratégies sont proposées pour prédire les intentions de l'utilisateur. Les aspects clés de la prédiction sont basés sur la direction du regard et la position de la main de l'utilisateur. Une étudeexpérimentale ainsi que l'analyse qui en découle montrent l apport de la prise en compte de la direction du regard. L intérêt d introduire des points dit de sécurité pour éloigner le robot de l opérateur et permettre des déplacements rapides du robot est mis en évidence. Virtual reality (VR) is evolving and being used in industrial simulations but the possibility to touch objects is missing, for example to judge the perceived quality in the design of a car. The current haptic interfaces do not allow to easily restore the notion of texture, therefore an approach is considered intermittent contact interface to achieve this. A cobot positions a mobile surface at the point of contact with a virtual object to allow physical contact with the operator's hand. The contributions of this thesis concern several aspects: the placement of the robot, the modeling of the operator, the management of the displacement and the speed of the robot and the detection of the operator's intentions. The placement of the robot is chosen to allow reaching the different working areas and to ensure passive safety by making it impossible for the robot to hit the head and chest of the operator in a normal working position, i.e. sitting in a chair. A model of the user, including a torso and arms, is designed and tested to follow the user's movements in real time Interaction is possible on a set of predefined poses that the user chains together as desired. Different strategies are proposed to predict the user's intentions. The key aspects of the prediction are based on the gaze direction and the hand position of the user. An experimental study as well as the resulting analysis show the contribution of taking into account the gaze direction. The interest of introducing "safety" points to move the robot away from the operator and allow fast robot movements is highlighted. |
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| Variantes de titre : | Contributions to utilize a Cobot as intermittent contact haptic interfaces in virtual reality. |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Anatole Lécuyer (Président du jury) ; Damien Chablat, Christine Chevallereau, Anatole Lécuyer, Gérard Poisson, Charles Pontonnier, Fouad Bennis (Membre(s) du jury) ; Gérard Poisson, Charles Pontonnier (Rapporteur(s)) |
| Configuration requise : | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |