De la planification de trajectoires à l'aide à la décision pour la navigation autonome et assistée d'un fauteuil roulant électrique : application au projet ISIDORE

• Auteur / Autrice : Iadaloharivola Randria
• Direction : Patrick Abellard, Pascal Ramanantsizehena
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie informatique et traitement du signal
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biomodélisation et Ingénierie des Handicaps (Toulon)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Logique floue

Algorithmes

Fauteuils roulants

Aide aux handicapés

Résumé

L’élaboration d'interface d'assistance aux handicaps est longue et coûteuse parce que les particularités des utilisateurs sont diverses, leur fatigabilité souvent importante et leur acceptabilité parfois délicate. Dans le cas d'une aide technique complexe comme un fauteuil roulant électrique, il est important de définir des modèles performants et adéquats avant toute réalisation. Dans ce contexte, cette thèse étudie un projet de simulateur de conduite de fauteuil roulant électrique à faible coût, à retour d'informations et à navigation collaborative, pour une évaluation et une assistance à la navigation d'une personne handicapée. Ce projet se différencie des systèmes existants en visant un triple objectif. Tout d'abord, la fonction de ''simulation'' permet une navigation sécurisée et assistée, par des retours d'informations, en utilisant la réalité virtuelle. Une étude théorique préalable a été développée pour rechercher une solution algorithmique optimisée de navigation dans un contexte connu en utilisant l'algorithmique génétiques à chromosomes de longueurs variables. La trajectoire de référence obtenue ainsi que les données comportementales de l'utilisateur permettent de fournir des informations qualitatives et quantitatives au médecin prescripteur, grâce à un contrôleur flou, afin d'atteindre le deuxième objectif ''d'aide à la décision''. Enfin, l'objectif ''d'aide à la rééducation'' est assuré par une navigation collaborative supervisée et par l'analyse des progressions / régressions de l'utilisateur. Un prototype expérimental montre l'efficacité ainsi que l'originalité du système ISIDORE comme interface d'assistance à la simulation,à la décision et à la rééducation

The design of a handicap assistive interface is time consuming and costly because the users' specificities are various, their often important fatigability and their delicate acceptability sometimes. In the case of a sophisticated technical assistance such as electric powered wheelchair, it is important to define high performing and adequate models before any implementation. In this context, this thesis studies a project of low cost electric wheelchair control simulator with information feedback and collaborative navigation, for an evaluation and assitance for disable person navigation. This project is different from the existing systems by aiming at a triple objective. First of all, the ''simulation'' function allows a secured and assisted navigation, by information feedback, by using virtual reality. A preliminary theorical study was developed for an optimized algorithmic solution of navigation in a known environment by using the gentic algorithms with variable chromosome lengths. The obtained reference trajectory and the user behavioral data make it possible to provide qualitative and quantitative information to the prescribing doctor, thanks to a fuzzy controller, in order to achieve the second goal of ''decision-making aid''. Lastly, the objective of ''rehabilitation assistance'' is ensured by a supervised collaborative navigation and the analysis of the user progressions / regressions. An experimental prototype shows the efficiency as well as the originality of the ISIDORE system as an interface assistance with simulation, decision and rehabilitation