Sélection et identification de modèle en temps-réel pour l’interaction au contact Homme-Robot dans une chaîne de téléopération

Dans la lignée de plusieurs projets nationaux et européen, le sujet de thèse proposé concerne le développement d’une plate-forme de télérobotique avec retour haptique pour une application médicale de télé-échographie. Ce contexte de recherche provient du constat qu’il existe un manque de spécialistes médicaux dans le domaine de l’échographie. Or cet examen rapide et non invasif est essentiel pour diriger efficacement les patients vers les services de soins médicaux adaptés à leur pathologie. L’idée proposée et que nous avons mis en test depuis plusieurs années consiste à doter les petits centres médicaux et les sites médicalement isolés, de robots pouvant être manipulés à distance par un spécialiste médical pour réaliser une télé-échographie. L’une des difficultés de la réalisation d’un examen à distance provient du fait que ce type d’examen est dit « expert-dépendant » signifiant ainsi que la qualité du diagnostic est grandement améliorée lorsque le praticien est en contact direct avec son patient. En effet lorsque le praticien exerce une pression sur le patient à l’aide du transducteur ultrasonore, il est alors à même de ressentir la texture et la résistance des tissus examinés ce qui lui permet de mieux cibler et orienter son examen.
La problématique scientifique générale qui devra être traitée dans cette thèse se rapporte à la commande avec retour haptique du système téléopéré en intégrant des techniques adaptatives et robustes aux incertitudes et variabilités non seulement de l’environnement de travail du robot (le patient) mais également aux perturbations du canal de communication. Notamment la méthode préférentiellement ciblée sera basée sur la technique dite de « médiation de modèle » consistant non plus à transmettre des informations de forces et de positions entre le robot et le poste de contrôle à distance, mais de transmettre directement un modèle mis à jour en temps réel du comportement mécanique de la zone examinée du corps du patient. Ces travaux de thèse devront permettre d’améliorer cette technique sur plusieurs verrous:
– sélection en temps réel d’un modèle optimal
– identification en temps réel des paramètres du modèle
– définition d’un protocole de téléopération adapté à la médiation de modèle
– transition de modèles au niveau du rendu haptique

contact:Fabien Courrèges

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