Commande collaborative pour un fauteuil roulant intelligen

Le controle partage est l'une des plus importantes problematiques a laquelle les chercheurs font face dans le domaine de l'interaction entre l'Homme et la machine. Il est souvent applique pour les vehicules motorises avec controle assiste tels que les fauteuils roulants electriques, les marcheurs medicaux, les vehicules d'exploration spatiale et l'exploration sous-marine. Il est aussi utilise pour la robotique manipulatrice avec les modules de teleoperation des bras manipulateurs et des instruments chirurgicaux. Le but de ce memoire est le developpement d'un systeme de controle collaboratif entre un operateur humain et un Fauteuil Roulant Motorise Intelligent (FRMI) afin de faciliter les tâches de navigation pour les personnes a mobilite reduite dont la maladie affecte leur aptitude pour controler la machine d'une maniere precise. Nous proposons donc un module de navigation qui se base theoriquement sur les processus de decision de Markov afin d'estimer d'une part l'intention du pilote et corriger d'autre part ses commandes dans le cas de danger. Ce module donne une importance majeure aux signaux de controle de l'humain qui est considere dans tout le travail comme etant la source primaire de decision. Par consequent, le module se contente uniquement de l'assister. Deux modes de fonctionnement de notre controleur collaboratif ont ete crees afin de satisfaire divers styles de conduite et fournir des degres d'assistances differents. Pour le premier mode, l'utilisateur fixe une ou plusieurs destinations sur la carte de l'environnement creee par le fauteuil en temps reel et ainsi pendant qu'il navigue librement, la machine estime son intention en observant ses commandes pour l'aider a atteindre la destination la plus probable en evitant tous les dangers. Par contre, pour le deuxieme mode de fonctionnement, nous presentons un degre d'assistance plus eleve, autrement dit les roles sont inverses et c'est le FRMI qui se chargera de toutes les tâches de navigation (planification de trajectoire, determination de commandes de vitesse, evitement d'obstacle). Le role du pilote se resume initialement dans l'expression d'une destination finale mais il peut reprendre le controle a tout instant si par exemple il change d'avis pendant la navigation et il veut atteindre un point intermediaire sur la carte. Notre travail contribue a l'amelioration de l'interaction entre l'humain et la machine en partageant le controle pendant la navigation. Il assure aussi une securite supplementaire en prevoyant les risques d'accrochage pour reduire la vitesse en cas de danger non detecte par l'usager.