Amélioration de l'ergonomie Humaine durant la co-manipulation d'objets deformable avec les robots collaboratifs – HERR-MAN

Bien que ce projet vise un objectif global commun, les résultats recherchés et attendus sont de différents natures. L’équipe du projet cherche à développer des méthodes et à les implémenter sur des robots industriels collaborant avec des humains, dont le comportement est incertain. Ces méthodes sont des stratégies de commande robotique, pour co-manipuler des objets déformables, qui soit à la fois robuste aux incertitudes et sans rejeter l’action humaine, tout en tenant compte de son ergonomie. Sont aussi attendues des méthodes de perception en ligne de l’objet déformable, exploitant son modèle de déformation, ainsi que des évaluations de l’apport d’une assistance visuelle pour l’humain lors d’une tâche collaborative. Ces méthodes seront implémentées dans des démonstrations de robots co-manipulant des objets déformables avec des humains, dans un contexte séparé ou global. La robotique de collaboration n’en est qu’à ses débuts et prendra plus d’intérêt dans le futur. De plus, de par sa complexité, la manipulation d’objets déformables est très peu abordée, malgré son intérêt dans différentes applications industrielles et médicales. Ainsi, ce projet ouvrira des perspectives intéressantes pour des projets futurs, en explorant d’autres modèles de déformabilité de l’objet et l’intégration de modèle de comportement humain dans une perspective de prédiction du mouvement lors de tâches collaboratives.

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Publications à prévoir dans IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L, 2025), Robotics and Computer-Integrated Manufacturing Journal (RCIM, 2026), The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society (2027), IEEE Transaction on RObotics (T-RO 2028).

L'objectif principal du projet HERR-MAN est d'améliorer les aspects confort et ergonomie chez l'humain en interaction physique et permanente avec un robot collaboratif pour des tâches de co-manipulation d'objet déformable. Pour cela une interaction physique sûre et acceptable pour l'homme doit être assurée. De plus, une assistance cognitive pour l'humain lors de la tâche collaborative est souvent nécessaire. Pour relever ces défis scientifiques, le projet vise à prendre en compte des critères ergonomiques humains et des modèles d'objets déformables dans les stratégies de contrôle du robot, en considérant la morphologie, les capacités physiques et d'autres informations physiologiques telles que la fatigue. Le projet prévoit également d'accompagner l'humain avec une assistance visuelle par une réalité virtuelle/mixte, renseignant de la situation de collaboration, et de son anticipation.
Cela nécessite d'inclure les modèles biomécaniques et dynamiques du système humain-objet-robot en interaction physique et la perception de l'objet deformable, dans les stratégies de génération de mouvement et de commande du robot. Ainsi, ce projet vise une forte collaboration homme-robot intégrant l'ergonomie humaine ainsi qu'une assistance visuelle. Les applications principales sont dans l'industrie du future et dans le domaine médical pour l'assistance et la rééducation.