Thèse de doctorat : Sciences et techniques : Metz : 2000. / 2000METZ004S. 79 ref.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Systèmes informatiques : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 82 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Informatique : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 48 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Automatique : Metz : 1995. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliographiques. Index.

Thèse de doctorat : Sciences appliquées : Metz : 1999. / 1999METZ002S. 60 REF.

L’autonomie d’un robot mobile autonome requiert la réalisation coordonnée de tâches de commande et de perception de l’environnement. Parmi celles-ci, la navigation joue un rôle de pivot dans l’interaction du robot avec son terrain d’évolution. Elle consiste en la détermination de trajectoires réalisables par le robot pour suivre un chemin préétabli, tout en assurant la non collision avec les obstacles, mobiles ou fixes. Pour effectuer cette tâche, notre approche s’appuie sur le modèle cinématique direct du véhicule pour générer des trajectoires admissibles par le robot. En premier lieu, une trajectoire de référence est construite à partir du chemin à suivre. Le problème de navigation est alors modélisé sous la forme d’un problème d’optimisation sous contraintes dont la fonction coût quantifie l’écart entre la trajectoire prédite du robot et la trajectoire de référence. Les obstacles sont intégrés sous forme de contraintes en pénalisant le critère, et sa minimisation détermine la commande optimale à appliquer. Cette navigation par commande prédictive nous permet d’anticiper les mouvements de contournement d’obstacles sur l’horizon de prédiction choisi, tout en gardant une certaine réactivité vis-à-vis de la dynamique des obstacles et du robot. En outre, l’utilisation de familles de trajectoires paramétrées permet de maitriser le comportement du véhicule. / Autonomous robots have to perform both control and perception tasks coordinately. Among these ones, the navigation task is a key in the interaction between the robot and its environment. It consists of determining the trajectories which the robot can follow in order to negotiate correctly around static and dynamic obstacles, assuming that it is programmed to map out its environment and situate itself within that environment. To perform this task, our approach rests on the direct kinematics model of the robot to generate admissible trajectories for the robot. Firstly, a reference trajectory is computed from the reference path provided by a path planer. Then the navigation task is modelized as an optimization under constraints problem, whose the cost function quantify the gap between the reference trajectory and the predicted trajectory of the robot. The obstacles are taken into account as constraints, and the minimization of the resulting cost function determinate the optimal control for the robot on a prediction horizon. This predictive navigation allows the robot to anticipate bi-pass movements on the chosen prediction horizon, Moreover, the behaviour of the robot is mastered by the use of parametered trajectories families.

Thèse en cotutelle doctorat en sciences cliniques et biomédicales : Université Laval, Québec, Canada, Philosophiæ doctor (Ph. D.) et Université de Limoges, Limoges, France / Les interventions axées sur l'AP permettent de soutenir un vieillissement en meilleure santé. L'engagement des ainés à ces programmes reste pourtant assez faible en raison d'obstacles environnementaux et personnels, tels que l'accès limité aux infrastructures, les difficultés de mobilité ou le manque de motivation. Pour répondre à ces défis, les technologies, comme les robots mobiles de téléprésence (MRP) peuvent être utilisées. Leur intégration dans la pratique quotidienne est encore limitée, et il n'est pas certain qu'ils seront bien acceptés par les ainés ou qu'ils permettront la faisabilité des programmes d'exercices. L'acceptabilité, définie comme la volonté d'utiliser une technologie est essentielle pour la faisabilité et l'efficacité des interventions. Le but de cette thèse était d'évaluer l'acceptabilité d'un MRP pour ensuite proposer un programme en téléexercice aux personnes âgées. Le MRP Cutii® permet de suivre à distance de manière synchrone des programmes d'exercices physiques. Trois études sont présentées dans cette thèse. En se basant sur la théorie UTAUT2, l'étude 1 a permis d'évaluer l'acceptabilité a priori du MRP. L'étude 2 a permis d'évaluer l'acceptation située du MRP dans le cadre d'une intervention à distance auprès de 2 groupes de personnes (autonome ou semi-autonome). Ces 2 études ont été menées au Québec auprès de personnes âgées de plus de 65 ans vivant en résidence privée pour ainés. Une 3e étude prévue en France visait à évaluer l'équivalence de deux groupes concernant l'équilibre suite à la réalisation d'un programme d'entraînement de 8 semaines proposée i) de manière synchrone par un MRP, ii) en présentiel. La faillite de l'entreprise CareClever a empêché sa réalisation, seul son protocole est présenté. Les résultats de l'étude 1 (n=19) révèlent que bien que les participants ont bien accueilli leur première expérience, leur intention d'utiliser les MRP à l'avenir reste faible, soulignant une faible acceptabilité a priori. L'étude 2 (n=21) a confirmé ces résultats après une utilisation prolongée (4 à 6 semaines) indiquant une faible acceptation située des MRP. Des réserves sont émises sur l'adéquation des MRP avec les besoins des personnes âgées qui semblent privilégier une aide fonctionnelle plutôt que sociale. Les MRP semblent avoir des avantages limités par rapport à d'autres technologies. En utilisant les critères de Thabane et al. (2010) l'étude 2, a montré la faisabilité du programme en téléexercice, soulignant la rétention des participants et la sécurité des exercices. Des réserves sur l'utilisabilité et la fiabilité des MRP demeurent. Cette thèse a permis d'évaluer l'acceptabilité a priori et l'acceptation située de Cutii® chez des personnes âgées vivant en résidence pour ainés. Plusieurs freins à l'acceptabilité des MRP sont identifiés : l'inadéquation entre les objectifs des MRP et les besoins des résidents, une comparaison défavorable avec d'autres technologies. Néanmoins, des preuves soutiennent la faisabilité des programmes en téléexercice proposé via les MRP Cutii®. L'efficacité du programme d'exercices physiques sur la condition physique doit être évaluée. Des recherches futures avec des échantillons plus larges et diversifiés sont nécessaires pour réévaluer la technologie en constante évolution et pour mesurer l'engagement à long terme des personnes âgées aux programme d'AP proposés via les MRP. / AP-based interventions can support healthier aging. However, older adults' engagement in these programs remains relatively low due to environmental and personal barriers, such as limited access to facilities, mobility difficulties, or lack of motivation. To address these challenges, technologies like mobile robotic telepresence (MRP) can be utilized. Their integration into daily practice is still limited, and it is uncertain whether they will be well accepted by seniors or facilitate exercise program feasibility. Acceptability, defined as the willingness to use technology, is essential for the feasibility and effectiveness of interventions. This thesis aimed to evaluate the acceptability of a MRP to propose a teleexercise program for older adults. The MRP Cutii® allows for remote synchronous participation in physical exercise programs. Three studies are presented in this thesis. Based on the UTAUT2 Theory, study 1 assessed the a priori acceptability of the MRP. Study 2 evaluated the situated acceptance of the MRP within a remote intervention involving two groups of individuals (autonomous or semi-autonomous). These two studies were conducted in Quebec with older adults aged 65 and over living in private senior residences. A third study planned in France aimed to evaluate the equivalence of two groups regarding balance following an 8-week training program offered i) synchronously via an MRP, and ii) in person. The failure of CareClever prevented its realization, and only its protocol is presented. The results of Study 1 (n=19) reveal that while participants welcomed their first experience, their intention to use the MRP in the future remains low, highlighting low a priori acceptability. Study 2 (n=21) confirmed these results after extended use (4 to 6 weeks), indicating low situated acceptance of the MRP. Concerns were raised about the suitability of MRP with the needs of older adults, who appear to prioritize functional assistance over social support. MRP seems to offer limited advantages compared to other technologies. Using the criteria of Thabane et al. (2010), Study 2 demonstrated the feasibility of the teleexercise program, emphasizing participant engagement and exercise safety. Concerns regarding the usability and reliability of MRP remain. This thesis evaluated both the a priori acceptability and situated acceptance of the Cutii® MRP among older adults living in senior residences. Several barriers to the acceptability of MRP were identified: the mismatch between the goals of MRP and the residents' needs, and an unfavorable comparison with other technologies. Nevertheless, evidence supports the feasibility of teleexercise programs offered through the Cutii® MRP. The effectiveness of the physical exercise program on physical condition needs to be assessed. Future research with larger and more diverse samples is necessary to reevaluate the constantly evolving technology and to measure the long-term engagement of older adults in exercise programs offered via MRP.

La problématique de cette thèse réside dans le guidage automatique de robots mobiles évo- luant en milieu naturel Elle s attache plus particulièrement au suivi de trajectoire pour les véhicules roulant sur des sols présentant une adhérence faible avec comme cadre expérimental privilégié l application au guidage d engins agricoles par GPS Dans de telles conditions l hy- pothèse commune de roulement pur sans glissement ne peut s appliquer Les lois de commande reposant sur une telle hypothèse conduisent ici à une perte de précision inacceptable au regard de l application privilégiée L objectif est alors de proposer des algorithmes de commande per- mettant de conserver la précision du suivi de la trajectoire pour le véhicule quelles que soient les conditions d adhérence la configuration du terrain d évolution et la trajectoire de référence En premier lieu l obtention de modèles pertinents et exploitables est décrite Étant donné la complexité d extraction des paramètres nécessaires à une description dynamique du mouve- ment dans le cadre envisagé (en particulier ceux liés à la description du contact roue/sol) les points de vue dynamique ont été écartés En contrepartie deux modèles alternatifs qualifiés de "modèles cinématiques étendus" sont proposés Ceux-ci permettent de décrire de façon précise le comportement du véhicule - comprenant le phénomène de glissement - tout en réduisant à deux le nombre de paramètres devant être estimés en ligne En outre ces modèles préservent une description cinématique compatible avec des principes de commande bien maîtrisés Afin d exploiter ces modèles il est nécessaire de procéder à l estimation en ligne des para- mètres décrits précédemment Deux types d estimateur sont décrits dans ce mémoire Le premier repose sur un calcul direct des propriétés d adhérence (basé sur la diférence entre les sorties mesurées du processus et celles estimées par un modèle négligeant les glissements) Le second principe repose sur la notion d observateur Afin d appliquer cette notion au système envisagé la propriété de dualité entre commande et observation est exploitée pour construire un algorithme d observation robuste vis-à-vis des problèmes liés au système de mesure En s appuyant sur ces modèles étendus deux types de commande adaptative sont construits une loi de commande adaptative à modèle interne ainsi qu une loi de commande référencée observateur Celles-ci permettent de guider le véhicule avec une précision satisfaisante en régime permanent (conditions d adhérence lentement variables) tout en tirant parti des principes non linéaires développés dans le cas où l hypothèse de roulement sans glissement est acceptable Afin de conserver ce niveau de précision y compris durant les phases transitoires de courbure il est nécessaire de prendre en compte les retards actionneurs et inertiels - non négligeables pour les types de véhicule considérés Une loi de commande prédictive à modèle a été mise en place pour assurer l asservissement de courbure Utilisant un modèle de l actionneur celle-ci permet d anticiper les virages et par conséquent de limiter les dépassements durant ces périodes L ensemble des schémas de commande proposés dans ce mémoire a été testé au travers d ex- périmentations réelles sur un véhicule agricole (tracteur) en partenariat avec le constructeur de machines agricoles CLAAS Il apparaît alors qu avec le capteur utilisé (GPS centimétrique) l erreur de suivi est équivalente à la valeur obtenue dans le cas où l hypothèse de roulement sans glissement est applicable (±15cm) conforme aux attentes de l agriculture en matière d aide à la conduite.

Ce document définit et décrit, dans le cadre des systèmes dynamiques à temps continu, un phénomène de discontinuité entre l’espace des trajectoires d’état et l’espace des trajectoires des sorties. Ce phénomène, que nous appellerons singularité de saut, apparaît dans certains systèmes dynamiques alors même que les fonctions des équations différentielles qui en définissent l’évolution sont parfaitement lisses. La thèse analyse le lien entre cette propriété et la propriété de platitude différentielle. Outre la compréhension structurelle des systèmes concernés que la notion de singularité de saut apporte, la thèse souligne aussi les implications sur la formulation de certains problèmes de commande optimale. Plusieurs exemples viennent illustrer cette problématique, notamment celui du robot mobile à plusieurs roues orientables qui a été le point de départ de l’analyse.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Signal, image et acoustique : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 229 réf. Index.