La Plate-Forme technologique Evr@

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Téléopération du robot à 4ddl (projet ARITI)

Evr@ (Environnements Virtuels et de Réalité Augmentée ) est une plate-forme technologique du laboratoire IBISC (Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes Complexes). La plate-forme a été financée en partie par le CNRS et le conseil général de l'Essonne.

Présentation

Contexte et objectifs scientifiques

Un des axes scientifiques majeurs de IBISC concerne l'étude et l'utilisation des systèmes de réalité virtuelle (RV) et de réalité augmentée (RA). Le télétravail et, plus récemment, le télétravail collaboratifs constituent deux pôles d'applications mise en oeuvre au LSC (voir le projet ). Dans ce cadre, l'objectif est d'aider l'homme à piloter la réalisation de tâches accomplies à distance par un robot plus efficacement ou d'une manière plus fiable. Une problématique essentielle dans la mise en oeuvre de tels système est l'acceptation par l'homme de la manière dont il interagit avec les outils virtuels mis à sa disposition. L'accent est mis sur le réalisme de cette interaction (immersion visuelle, retour d'information haptique, pilotage intuitif du robot distant).

Deux thématiques de recherche sont développées à IBISC dans ce sens:

L'une concerne l'étude de nouvelles interfaces homme machine multisensorielles intuitives actives et environnantes en RV et en RA
L'autre traite de nouveaux systèmes de télétravail collaboratif

La plateforme EVR@ est un atout technologique majeur pour atteindre un plus grand réalisme de l'interaction homme/machine.

Site distant avec le robot 4ddl en premier plan et le robot FANUC LRMate-200i derrière

Dispositif

Le dispositif sélectionné est un plan ou écran de projection. Celui-ci permet une forte immersion des utilisateurs grâce à une visualisation stéréo qui autorise la perception de la troisième dimension dans les images affichées. Il permet également, grâce à la technique de rétro-projection, de laisser l’utilisateur libre de ses mouvements sans entraîner d’occlusions dans l’image dues à la position arrière du projecteur.

Le pilotage du robot distant peut être effectué par un flystick manipulé dans les trois dimensions par l'opérateur. Les deux caméras infrarouge disposées des deux cotés du plan de projection permettent de repérer en temps réel la position et l'orientation du flystick grâce à un ensemble de marqueurs situés sur ce dernier offrant ainsi six degrés de liberté. Les mouvements de l'opérateur peuvent donc être retranscrits fidèlement dans le monde virtuel puis être traduit par des commandes au niveau du robot distant.

Lignes directrices scientifiques

Le flystick : un joystick manipulable en 3-dimensions

Étude de l'interaction homme/machine: Nouveaux paradigmes d'interaction (3D HCI, Modélisation interactive 3D)
Étude du travail collaboratif
- Objectif : étude et développement de nouveaux formalismes et des outils logiciels pour la gestion de la collaboration
- Domaines d'applications :
  1. Téléopération collaborative : en développant de nouveaux Systèmes Multi-Agents (SMA) de collaboration adaptés aux applications de téléopération collaborative multi-utilisateurs (voir le projet ARITI-C),
  2. Présence/Télé-Présence Collaborative : en prenant en compte les nouveaux paradigmes de perception, d’interaction et de communication pouvant être développés dans les environnements de réalité mixte (RV/RA),
Architecture logicielle pour le prototypage rapide des applications de Réalité Mixée,
- Objectif : développer une architecture logicielle ouverte permettant le prototypage rapide des applications de Réalité Mixée (RM - Voir le projet ARCS),
- Cette architecture doit permettre :
  1. Une exploitation efficace (comme le fait un système d’exploitation des ordinateurs) des différents modules (matériel et logiciel) utilisés dans les environnements de RM,
  2. Une programmation rapide des applications ainsi que la mise à jour et le développement de nouvelles briques logicielles doit être possible et plus facile.

Partenariats scientifiques

Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Automatisés (LISA) et sa plateforme technologique PREVISE inaugurée le 18/01/2005 Pdf

Galerie

Caméra du système de tracking optique ART	Le flystick	Le robot 4 axes utilisé pour ARITI	Le robot Fanuc LRMate-200i
Vue globale du site distant (esclave)	Dispositif du site maître	Projecteur Mirage 4000	Casque semi- transparent pour la réalité mixée
Site maître (Crédit : genopole)	Site maître (Crédit : genopole)	Site maître (Crédit : genopole)	Site esclave (Crédit : genopole)