Thesis (Ph. D.)--Rijksuniversiteit te Utrecht, 1988. / Includes bibliographical references (p. 233-242) and index.

Les premiers documents attestant l'utilisation d'une chaise à roues utilisée pour transporter une personne avec un handicap datent du 6ème siècle en Chine. À l'exception des fauteuils roulants pliables X-frame inventés en 1933, 1400 ans d'évolution de la science humaine n'ont pas changé radicalement la conception initiale des fauteuils roulants. Pendant ce temps, les progrès de l'informatique et le développement de l'intelligence artificielle depuis le milieu des années 1980 ont conduit inévitablement à la conduite de recherches sur des fauteuils roulants intelligents. Plutôt que de se concentrer sur l'amélioration de la conception sous-jacente, l'objectif principal de faire un fauteuil roulant intelligent est de le rendre le plus accessible. Même si l'invention des fauteuils roulants motorisés ont partiellement atténué la dépendance d'un utilisateur à d'autres personnes pour la réalisation de leurs actes quotidiens, certains handicaps qui affectent les mouvements des membres, le moteur ou la coordination visuelle, rendent impossible l'utilisation d'un fauteuil roulant électrique classique. L'accessibilité peut donc être interprétée comme l'idée d'un fauteuil roulant adaptée à la pathologie de l'utilisateur de telle sorte que il / elle soit capable d'utiliser les outils d'assistance. S'il est certain que les robots intelligents sont prêts à répondre à un nombre croissant de problèmes dans les industries de services et de santé, il est important de comprendre la façon dont les humains et les utilisateurs interagissent avec des robots afin d'atteindre des objectifs communs. En particulier dans le domaine des fauteuils roulants intelligents d'assistance, la préservation du sentiment d'autonomie de l'utilisateur est nécessaire, dans la mesure où la liberté individuelle est essentielle pour le bien-être physique et social. De façon globale, ce travail vise donc à caractériser l'idée d'une assistance par contrôle partagé, et se concentre tout particulièrement sur deux problématiques relatives au domaine de la robotique d'assistance appliquée au fauteuil roulant intelligent, à savoir une assistance basée sur la vision et la navigation en présence d'humains. En ciblant les tâches fondamentales qu'un utilisateur de fauteuil roulant peut avoir à exécuter lors d'une navigation en intérieur, une solution d'assistance à bas coût, basée vision, est conçue pour la navigation dans un couloir. Le système fournit une assistance progressive pour les tâches de suivi de couloir et de passage de porte en toute sécurité. L'évaluation du système est réalisée à partir d'un fauteuil roulant électrique de série et robotisé. A partir de la solution plug and play imaginée, une formulation adaptative pour le contrôle partagé entre l'utilisateur et le robot est déduite. De plus, dans la mesure où les fauteuils roulants sont des dispositifs fonctionnels qui opèrent en présence d'humains, il est important de considérer la question des environnements peuplés d'humains pour répondre de façon complète à la problématique de la mobilité en fauteuil roulant. En s'appuyant sur les concepts issus de l'anthropologie, et notamment sur les conventions sociales spatiales, une modélisation de la navigation en fauteuil roulant en présence d'humains est donc proposée. De plus, une stratégie de navigation, qui peut être intégrée sur un robot social (comme un fauteuil roulant intelligent), permet d'aborder un groupe d'humains en interaction de façon équitable et de se joindre à eux de façon socialement acceptable. Enfin, à partir des enseignements tirés des solutions proposées d'aide à la mobilité en fauteuil roulant, nous pouvons formaliser mathématiquement un contrôle adaptatif partagé pour la planification de mouvement relatif à l'assistance à la navigation. La validation de ce formalisme permet de proposer une structure générale pour les solutions de navigation assistée en fauteuil roulant et en présence d'humains. / Earliest records of a wheeled chair used to transport a person with disability dates back to the 6m century in China. With the exception of the collapsible X-frame wheelchairs invented in 1933, 1400 years of human scientific evolution has not radically changed the initial wheelchair design. Meanwhile, advancements in computing and the development of artificial intelligence since the mid-1980s has inevitably led to research on Intelligent Wheelchairs. Rather than focusing on improving the underlying design, the core objective of making a wheelchair intelligent is to make it more accessible. Even though the invention of the powered wheelchairs have partially mitigated a user's dependence on other people for their daily routines, some disabilities that affect limb movements, motor or visual coordination, make il impossible for a user to operate a common powered wheelchair. Accessibility can also thus be thought of as the idea, where the wheelchair adapts to the user malady such that he/she is able to utilize its assistive capabilities. While it is certain that intelligent robots are poised to address a growing number of issues in the service and medical care industries, it is important to resolve how humans and users interact with robots in order to accomplish common objectives. Particularly in the assistive intelligent wheelchair domain, preserving a sense of autonomy with the user is required, as individual agency is essential for his/her physical and social well-being. This work thus aims to globally characterize the idea of assistive shared control while particularly devoting the attention to two issues within the intelligent assistive wheelchair domain viz. vision-based assistance and human-aware navigation.Recognizing the fundamental tasks that a wheelchair user may have to execute in indoor environments, we design low­cost vision-based assistance framework for corridor navigation. The framework provides progressive assistance for the tasks of safe corridor following and doorway passing. Evaluation of the framework is carried out on a robotized off-the­shelf wheelchair. From the proposed plug and play design, we infer an adaptive formulation for sharing control between user and robot. Furthermore, keeping in mind that wheelchairs are assistive devices that operate in human environments, it is important to consider the issue of human-awareness within wheelchair mobility. We leverage spatial social conventions from anthropology to surmise wheelchair navigation in human environments. Moreover, we propose a motion strategy that can be embedded on a social robot (such as an intelligent wheelchair) that allows il to equitably approach and join a group of humans in interaction. Based on the lessons learnt from the proposed designs for wheelchair mobility assistance, we can finally mathematically formalize adaptive shared control for assistive motion planning. ln closing, we demonstrate this formalism in order to design a general framework for assistive wheelchair navigation in human environments.

Cette thèse porte sur la perception multimodale de l'homme pour l'Interaction Homme-Robot (IHR). Elle a été financée par le projet ANR Contint RIDDLE (2012 - 2015). Ce projet est centré sur le développement d'un robot d'assistance pour les personnes âgées atteintes de troubles cognitifs légers. Celui-ci a pour but de répondre à un besoin grandissant d'aide à domicile envers les personnes âgées vivant seules. En effet, la population vieillissant de plus en plus, on estime qu'environ 33% des français auront plus de 60 ans en 2060. L'enjeu est donc de programmer un robot interactif (via ses capacités perceptuelles) capable d'apprendre la relation entre l'usager et un sous-ensemble d'objets du quotidien de ce dernier, soit des objets pertinents, présents ou possiblement égarés dans l'espace partagé du robot et de l'usager. Dans ce cadre, il reste de nombreux verrous à lever, notamment en termes de : (i) perception conjointe de l'homme et de son environnement, (ii) d'intégration sur un système robotisé, (iii) de validation par des scénarii mettant en jeu le robot et une personne âgée en interaction avec quelques objets usuels. La finalité du projet est de voir le robot répondre aux interrogations relatives à une dizaine d'objets courants (définis par une étude préliminaire sur une population qui se plaint de troubles cognitifs) par des actions appropriées. Par exemple, le robot signalera l'emplacement d'un objet en se déplaçant vers lui, en le saisissant ou en donnant des indications orales quant à sa position si l'objet n'est pas atteignable. Le projet RIDDLE est multipartenaire : il regroupe la société Magellium, le Gérontopôle de Toulouse, l'équipe MINC du LAAS-CNRS et l'entreprise Aldebaran Robotics dont le robot doit servir de plateforme pour les démonstrations finales. Cette thèse a été co-encadrée par Frédéric Lerasle et Isabelle Ferrané respectivement enseignants-chercheurs dans les équipes RAP du LAAS-CNRS et SAMoVA de l'IRIT-UPS. Lors de ce projet, nous avons, en partenariat avec le gérontopôle, défini un scénario robotique regroupant trois phases principales. Une phase de monitoring où le robot se trouve loin de l'utilisateur et l'observe de sa position, en attente d'une demande d'interaction, une phase d'interaction proximale où le robot se trouve proche de l'utilisateur et interagit avec lui, et enfin la transition qui permet au robot de passer d'une phase à l'autre. Ce scénario est donc construit de manière à créer un robot d'interaction proactif mais non-intrusif. Le caractère non-intrusif est matérialisé par la phase de monitoring. La proactivité est, quant à elle, matérialisée par la création d'un détecteur d'intentionnalité permettant au robot de comprendre de manière non-verbale la volonté de l'utilisateur de communiquer avec lui. Les contributions scientifiques de cette thèse recoupent divers aspects du projet : le scénario robotique, le détecteur d'intentionnalité, une technique de filtrage par essaim de particules, et enfin une technique bayésienne d'amélioration du taux d'erreur de mot à partir d'informations de distance. Cette thèse est divisée en quatre chapitres. Le premier traite du détecteur d'intentionnalité, le deuxième de la technique de filtrage développée, le troisième de la phase d'interaction proximale et des techniques employées, et enfin le dernier chapitre est centré sur les implémentations robotiques. / This work is about human multimodal perception for human-robot interaction (HRI). This work was financed by the RIDDLE ANR Contint project (2012-2015). This project focuses on the development of an assisting robot for the elderly who experience small losses of memory. This project aims at coping with a growing need in human care for elder people living alone. Indeed in France, the population is aging and around 33% of the estimated population will be more than 60 years old by 2060. The goal is therefore to program an interactive robot (with perceptive capabilities), which would be able to learn the relationship between the user and a set of selected objects in their shared environment. In this field, lots of problems remain in terms of : (i) shared human-environment perception, (ii) integration on a robotic platform, and (iii) the validation of some scenarii about usual objects that involve both the robot and the elderly. The aim is to see the robot answer the user's interrogations about ten objects (defined by a preliminary study) with appropriate actions. For example, the robot will indicate the position of an object by moving towards it, grapping it or giving oral indications if it is not reachable. The RIDDLE project was formed by a consortium, with Magellium, the gerontology center of Toulouse, the MINC team from the LAAS-CNRS laboratory and Aldebaran Robotics. The final demonstrations will be led on the Rom´eo platform. This thesis has been co-directed by Fr´ed´eric Lerasle and Isabelle Ferran´e, respectively from the RAP team of LAAS-CNRS and the SAMoVA team of IRIT. Along the project, in partnership with the gerontology center, a robot scenario was determined following three major steps. During the first one -the "Monitoring step"- the robot is far from the user and waits for an intention of interaction. A "Proximal interaction step" is reached when the robot interacts with the user from a close position. Finally, the last step : the "Transition" allows the robot to move to reach the two previous ones. This scenario was built in order to create a not-intrusive proactive robot. This non-intrusiveness is materialized by the "monitoring step". The proactivity is achieved by the creation of a detector of user intention, allowing the robot to understand non-verbal information about the user's will to communicate with it. The scientific contributions of this thesis include various aspects : robotic scenarii, the detector of user intention, a filtering technique based on particle swarm optimization algorithm, and finally a Baysian scheme built to improve the word error rate given distance information. This thesis is divided in four chapters. The first one is about the detector of user intention. The second chapter moves on to the filtering technique. The third chapter will focus on the proximal interaction and the employed techniques, and finally the last chapter will deal with the robotic implementations.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur. / Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / La thèse appréhende le hors-travail, c'est-à-dire l'ensemble des situations d'absence d'emploi légal rémunéré à l'exception des situations de retraite, de maladie ou d'étude, comme ensemble de relations sociales. L'objectif central de la recherche est de comprendre comment les interactions stratégiques et symboliques des acteurs conduisent à la construction d'un espace politique autonome, créateur de formes citoyennes nouvelles. Nous posons l'hypothèse que cet espace existe et qu'il se caractérise par une relative stabilité dans le temps et l'espace. Nous proposons d'effectuer cette investigation au niveau des discours politiques produits au moment des réformes des systèmes de protection des chômeurs au Québec et en France, et au niveau des récits de jeunes-adultes prestataires des dispositifs d'assistance-chômage. Par l'analyse des discours politiques, nous repérons une rhétorique commune aux deux sociétés que l'on peut qualifier de «société active ». Cependant, l'articulation particulière des trois dimensions de la citoyenneté (citoyenneté économique, sociale et politique) nous conduit à considérer deux univers de discours politiques au Québec et en France. À la société active semi-libérale du Québec s'oppose une société d'insertion. Le régime de citoyenneté est en crise au Québec. Il ne permet pas la représentation des intérêts des personnes sans-emploi et aucun consensus n'existe sur la façon de traiter le hors-travail. En France, en revanche, il semble qu'un nouveau régime de citoyenneté prenne forme, qui associe légitimité de la protection sociale des situations atypiques d'emploi et de chômage à une reconnaissance politique partielle de nouveaux acteurs collectifs. À ces deux espaces institutionnels et symboliques du hors-travail correspondent une multitude de pratiques sociales et d'univers de croyances individuelles. Nous avons repéré quatre formes de non-résistance et deux formes de résistance politique à la situation de hors-travail. Ces dernières ont trois effets: elles limitent l'auto-reproduction du système, elles détournent les dispositifs de leurs objectifs initiaux, elles créent de nouvelles formes de citoyenneté politique. L'espace du hors-travail existe comme terrain de lutte et terrain d'innovations sociales et politiques. Il connaît aujourd'hui une institutionnalisation de plus en plus raffinée dans les deux sociétés, qui prend des directions différentes. Cependant, les personnes en situation de hors-travail développent, elles, des formes identiques de non-résistance et de résistance politique. Le rapport à l'absence d'emploi, par les contraintes qu'il pose et la citoyenneté qu'il confère, est plus déterminant que la structure institutionnelle dans laquelle il s'exprime. Les prestataires des programmes sociaux ont une connaissance de leurs besoins qui mériterait de servir de point de départ à l'intervention sociale. De même, l'expertise des «citoyens ordinaires» doit être prise en compte dans l'analyse de politiques. La demande de participation économique, sociale et politique des acteurs interroge la distribution du pouvoir et amène la conflictualité des rapports sociaux au centre des débats. D'après notre recherche, ce serait parce que le conflit en France a porté sur la dimension de reconnaissance des acteurs que ceux-ci ont été en mesure d'infléchir le discours dominant alors qu'au Québec, le conflit politique était davantage un conflit de positions entre des acteurs déjà constitués et reconnus par l'État. Plus que l'existence d'une structure d'opportunité politique, c'est la construction même des représentations d'intérêt en dehors de l'État qui semble favoriser l'inclusion de nouveaux acteurs dans le processus politique.

De nos jours, nombre de projets d'architecture font participer de nombreux acteurs différents de plus en plus éloignées géographiquement et cependant regroupées dans le cadre de l'élaboration d'un seul et même projet. Intégrer les points de vue de tous ces acteurs de la conception en prenant en compte le cycle de vie du bâtiment suggère une certaine « transversalité » de la conception et est rendu possible par une prise en compte très tôt dans les processus, de contraintes ou de paramètres gérés beaucoup plus tard dans les organisations traditionnelles.<br />Cette étude souligne l'exigence forte d'une conduite de la conception afin d'améliorer la qualité de cette dernière et réduire de la sorte l'apparition des dysfonctionnements. En ce sens, nous mettons en exergue les caractéristiques multidisciplinaires et les aspects prédictifs et réactifs de la conduite de la conception en architecture. Ensuite sur la base des modèles cognitifs existants, nous proposons un modèle combinant de façon simple trois activités primitives (analyse, proposition, évaluation). Ensuite nous enrichissons ce modèle pour couvrir l'aspect prédictif et l'aspect réactif de la conduite de la conception. Cela se fait sur la base de notre analyse de la conduite de la conception qui a permis de révéler deux entités étroitement liées, généralement implicites mais omniprésentes dans les projets de conception : la situation problématique et la situation visée. Enfin, nous spécifions et présentons une maquette d'un outil d'un niveau supérieur par rapport aux outils existants de dessin, de CAO, de Calcul ou de simulation. A l'inverse, l'outil que nous spécifions dans cette étude se démarque de cette famille d'outils. Il peut en effet être qualifié d'outil réactif. Cela signifie qu'il ne permet pas de définir une solution, mais de déterminer quand l'intervention de l'acteur pilote est souhaitable.

Les bâtiments à faible consommation d'énergie connaissent, ces dernières années, un grand intérêt étant donné le rôle important qu'ils jouent dans la diminution des émissions de gaz à effet de serre d'une part, et la flambée des prix des combustibles, d'autre part. Néanmoins, dans de nombreux cas la réalisation de ce type de bâtiments n'atteint pas les performances escomptées. Ce problème est dû en grande partie à : 1) la perte d'informations tout au long du cycle de vie du bâtiment, 2) la non évaluation régulière des décisions prises par les acteurs intervenants. Le commissionnement en tant que processus de contrôle qualité joue un rôle important dans le bon déroulement du processus de réalisation de bâtiments à faible consommation d'énergie. Cette recherche vise à développer une méthodologie dont l'objectif est d'assister les personnes responsables de cette mission dans la définition de plans de commissionnement adaptés à leurs projets. Nous avons réalisé en premier, un état de l'art de la réalisation des bâtiments à faible consommation d'énergie, que nous avons par la suite confronté à la réalité à travers une enquête auprès des acteurs du bâtiment et d'étude de cas réels. Cette étape nous a permis de formuler une hypothèse concernant la nécessité d'un commissionnement "évolutif" -adapté aux particularités de chaque projet - et de décrire une méthodologie globale d'assistance à la conception des bâtiments à faible consommation d'énergie, qui intègre une aide à la décision, une gestion de l'information et un commissionnement "évolutif" qui vient vérifier le bon déroulement des deux premiers. Pour mettre en application cette méthodologie, une boîte à outils a été développée. Elle est constituée de : 1) un outil dit "statique" qui permet de définir un premier plan de commissionnent générique qui répond aux caractéristiques d'un projet, à partir d'une base de données exhaustives de tâches de commissionnement, 2) un outil dit "dynamique" basé sur les probabilités, qui permet de mettre à jour le plan de commissionnement initial (générique), en l'adaptant au projet en cours. Cette mise à jour permet de prendre en compte les particularités et imprévus rencontrés lors de la réalisation d'un projet, rendant ainsi le plan de commissionnement plus précis. Une expérimentation, dans un cas réel, du premier outil et des applications du second ont été faites pour montrer leurs possibilités et leurs limites. Les résultats font apparaître deux points importants : 1) l'intérêt d'avoir un plan de commissionnement structuré et évolutif pour vérifier la qualité de la réalisation des bâtiments à faible consommation d'énergie et assurer ainsi l'atteinte des performances souhaitées, 2) l'intérêt d'utiliser un outil probabiliste tel que les réseaux Bayésiens pour anticiper les dérives et prendre en charge les imprévus rencontrés lors de ce processus vivant. Cette méthodologie représente une base pour le développement d'outils d'assistance à la définition de plans de commissionnement "évolutifs" pour le neuf et l'existant, et tous les secteurs du bâtiment

L'insuffisance cardiaque est une maladie à grande incidence dont le traitement définitif est difficile. Les pompes d'assistance ventriculaire ont été proposées comme thérapie alternative à long terme, mais la technologie est relativement jeune et selon son design, axial ou centrifuge, le dispositif favorise soit l'hémolyse, soit la stagnation de l'écoulement sanguin. Les pompes à écoulement mixte, combinant certaines propriétés des deux types, ont été proposées comme solution intermédiaire. Pour évaluer leurs performances, nous avons effectué des comparaisons numériques entre huit pompes, deux axiales, deux centrifuges, et quatre mixtes, en employant un modèle Windkessel du système cardiovasculaire avec paramètres optimisés pour l'insuffisance cardiaque résolu avec une méthode Radau IIA3, une méthode de résolution de système d'équations différentielles ordinaires L-stable appartenant à la famille des méthodes Runge-Kutta implicites. Nos résultats semblent suggérer que les pompes d'assistance mixtes ne démontrent qu'un léger avantage comparativement aux autres types en terme de performance optimale dans le cas de l'insuffisance cardiaque, mais il faudrait effectuer plus d'essais numériques avec un modèle plus complet, entre autres avec contrôles nerveux implémentés. / Heart failure is a disease with a high incidence rate that is difficult to treat definitively. Ventricular assist devices have been proposed as alternative long-term therapeutic options, but the technology is fairly recent and depending on the design, axial or centrifugal, the device will favor hemolysis or blood flow stagnation. Mixed flow devices, which combine properties of the two previous types, have therefore been proposed as intermediate solutions. To evaluate their performance, we did a numerical comparison between eight pumps (two axial, two centrifugal, and four mixed) using a Windkessel model of the cardiovascular system with parameters optimised for heart failure and solved using a Radau IIA3 method, an L-stable method used to numerically solve systems of ordinary differential equations that belongs to the family of implicit Runge-Kutta methods. Our results suggest that in terms of optimal performance, mixed flow pumps are modest improvements over the other two types, and more tests would have to be performed using a more complete model with, among other modifications, neural control systems implemented.

L'insuffisance cardiaque est une maladie à grande incidence dont le traitement définitif est difficile. Les pompes d'assistance ventriculaire ont été proposées comme thérapie alternative à long terme, mais la technologie est relativement jeune et selon son design, axial ou centrifuge, le dispositif favorise soit l'hémolyse, soit la stagnation de l'écoulement sanguin. Les pompes à écoulement mixte, combinant certaines propriétés des deux types, ont été proposées comme solution intermédiaire. Pour évaluer leurs performances, nous avons effectué des comparaisons numériques entre huit pompes, deux axiales, deux centrifuges, et quatre mixtes, en employant un modèle Windkessel du système cardiovasculaire avec paramètres optimisés pour l'insuffisance cardiaque résolu avec une méthode Radau IIA3, une méthode de résolution de système d'équations différentielles ordinaires L-stable appartenant à la famille des méthodes Runge-Kutta implicites. Nos résultats semblent suggérer que les pompes d'assistance mixtes ne démontrent qu'un léger avantage comparativement aux autres types en terme de performance optimale dans le cas de l'insuffisance cardiaque, mais il faudrait effectuer plus d'essais numériques avec un modèle plus complet, entre autres avec contrôles nerveux implémentés. / Heart failure is a disease with a high incidence rate that is difficult to treat definitively. Ventricular assist devices have been proposed as alternative long-term therapeutic options, but the technology is fairly recent and depending on the design, axial or centrifugal, the device will favor hemolysis or blood flow stagnation. Mixed flow devices, which combine properties of the two previous types, have therefore been proposed as intermediate solutions. To evaluate their performance, we did a numerical comparison between eight pumps (two axial, two centrifugal, and four mixed) using a Windkessel model of the cardiovascular system with parameters optimised for heart failure and solved using a Radau IIA3 method, an L-stable method used to numerically solve systems of ordinary differential equations that belongs to the family of implicit Runge-Kutta methods. Our results suggest that in terms of optimal performance, mixed flow pumps are modest improvements over the other two types, and more tests would have to be performed using a more complete model with, among other modifications, neural control systems implemented.

L’impact de ce travail de doctorat se concentre sur l’inclusion sociale des Personnes en Situation de Handicap (PSH). Cette inclusion dépend de plusieurs d’initiatives comme l’Accessibilité des espaces et des informations mais aussi de l’offre de Produits d’Assistance (PA) qui peuvent soulager voire compenser les situations de handicap. Notre travail se place sur ce second terrain, en particulier sur les insatisfactions et abandons des PA par les PSH et la difficulté des fabricants à offrir une variété de produits ciblés sur besoins et avec des prix abordables. Nous pensons que la solution à une telle pro-blématique peut être faite dès la conception des PA. Ainsi, nous proposons un modèle de référence pour l’organisation du processus de conception de ces produits autour d’une philosophie et d’une méthodologie de conception. Ce modèle a été construit à partir de recherches bibliographiques sur les processus de conception de produits de manière générale, telles que la conception lean et la customi-sation de masse, et aussi quelques approches et modèles de conception de produits qui intègrent les PSH dans le public de consommateurs. Suite à son développement, la proposition a été testée et amé-liorée à partir de deux cas d’étude réalisés dans le cadre de la Mobilité Personnelle. Le premier cas d’étude se concentre sur la conception de Dispositifs d’Aide à la Marche (DAM), tels que les cannes, les béquilles et les cadres de marche. Ensuite, la deuxième expérience est focalisée sur la conception de Véhicules non-motorisés (VNM), comme les cycles et les fauteuils roulants. Le résultat de ces expéri-mentations et les révisions du modèle de référence pour la conception de PA nous ont permis d'abou-tir à une configuration des principes et à une méthodologie qui accordent les attentes tangibles et in-tangibles des PSH à travers la conception et l’offre de produits personnalisables tout en respectant les exigences des systèmes de fabrication et distribution. / The impact of this PhD work focuses on the social inclusion of Persons with Disabilities (PWD). This inclusion depends on several initiatives such as spacial and informational accessibility, and the offer of Assistive Products (AP), which can alleviate or compensate disability situations. Our work focuses on this second point, particularly under the dissatisfaction and abandonment of AP by the PWD and the inability of the manufacturers to offer a variety of products that respond to the users’ needs with affordable prices. We believe that the solution to this problem can be found in the AP design process. Thus, we propose a reference model for the a AT design process organization around a philosophy and a design methodology. This model was constructed from bibliographic research on product de-sign processes in general, such as lean design and mass customization, as well as some product design approaches and models that integrate the PWD as customers. After this, the proposal was tested and improved through two case studies carried out in the Personal Mobility context. The first case study focuses on the design of Walking Aid Devices (WADs), such as walking sticks, crutches and walking frames. Second, the second one focuses on the design of non-motorized vehicles (NMVs), such as cycles and wheelchairs. The result of these experiments and the revisions of the reference model for AP design enabled us deliver a configuration of principles and a methodology of design that matches the tangible and intangible expectations of the PWD through the conception and offering of customi-zed products that respond to the requirements of manufacturing and distribution systems.

Dans des situations où la perception visuelle est fortement contrainte ou déficiente, il est nécessaire de rendre perceptible l'information dans une modalité non visuelle, tout en prenant en compte des capacités sensorielles et mnésiques humaines. Par exemple, un non-voyant, souhaitant prendre connaissance d'un itinéraire, devra le parcourir de façon non visuelle et le mémoriser. Cependant, outre l'aspect matériel, la mise en œuvre de solutions alternatives (non visuelles) demeure confrontée aux capacités cognitives de l'utilisateur (compréhension, mémorisation, intégration de plusieurs informations, etc.). L'objet de cette thèse est de contribuer à la conception de techniques d'interactions permettant d'optimiser la transmission non visuelle d'informations. A ces fins, j'ai exploré l'apport de la multimodalité comme moyen d'optimisation permettant d'outrepasser les limites de la mémorisation. Je me suis concentré sur l'étude des techniques d'interaction basées sur les modalités auditives et tactiles, en limitant au maximum l'utilisation de la parole, afin de concevoir des techniques pour des environnements différents (flexibilité), d'optimiser l'utilisation de canaux perceptifs (exploitation des propriétés du son dans des messages audio pour transmettre plus d'informations, par exemple), d'éviter de limiter mes techniques par la barrière de la langue ou de sa compréhension et enfin, pour explorer d'autres solutions que la synthèse vocale seule. Les travaux de ma thèse ont mené à la conception, à l'implémentation et à l'évaluation de techniques d'interaction multimodale non visuelle, en réponse à différents contextes, dont, en particulier, ceux de la transmission d'informations de type <valeur>, <position> (couple de coordonnées) et <itinéraire> (séquence de couples direction-distance). Pour parvenir à concevoir mes interactions, j'ai, tout d'abord, effectué une revue de la littérature, afin d'en extraire les principaux facteurs de conception de techniques d'interaction dédiées à la transmission non visuelle d'information. Puis, j'ai organisé ces facteurs sous la forme d'un cadre d'analyse, sur lequel je me suis appuyé pour concevoir chacune de mes techniques. Trois expériences distinctes ont permis d'évaluer l'influence de facteurs de conception sur l'efficacité des interactions et la satisfaction des utilisateurs vis-à-vis des techniques. Je peux, notamment, citer l'implication des utilisateurs (actif ou passif), la présence d'aides explicites", la transmission de plusieurs informations en parallèle et la modalité principale utilisée et, le type de codage dans lequel est encodée l'information. / In situations where the visual perception is strongly constraint or deficient, it is necessary to make perceptible the information with a "not visual form" while taking into account human sensory and mnesic capacities. For example, a blind person wishing to acquaint an itinerary must read it under a non visual form and memorize it. However, besides the material aspect, the implementation of alternatives (non-visual) still faces to the cognitive abilities of the user (comprehension, memorization, integration of various information, etc.). The purpose of this thesis is to contribute to the design of interaction techniques allowing to optimize the transmission not visual of the information. For these purposes, I explored the feature of multimodality as a means of optimization, allowing of exceeding the memorization limits. I focused on the study of interaction techniques based on auditory and tactile modalities and by minimizing the use of the speech, in order to develop techniques for different environments (flexibility), optimize the use of perceptual channels (operating the properties of sound in audio messages to transmit more information, for example), avoid limiting my techniques by the language barrier or understanding and finally, to explore alternatives to the synthesised voice alone. The works of my thesis led to the design, to the implementation and to the evaluation of interaction techniques "non-visual" and "multiform", in answer to different contexts, whom in particular those of the information transmission of type <value>, <position> (pair of coordinates) and <itinerary> (sequence of couples direction-distance). To achieve design my interactions, I have made a review of literature in order to extract the main factors of design of interaction techniques dedicated to the transmission not visual of the information. Then, I have organized these factors in an analytical framework on which I have relied to design each of my techniques. Three separate experiments were led to evaluate the influence of design factors on the effectiveness of interactions and satisfaction towards users of technology. I can give some of them, the involvement of users (active or passive), the presence of explicit help, the transmission of several information in parallel, the main modality used and the type of coding in which is encoded the information.