modélisation et contrôle des robots portables pour l'assistance humaine et la réeducation

par Mohamed amine Alouane

Projet de thèse en Signal, Image, Automatique

Sous la direction de Yacine Amirat et de Samer Mohammed.


  • Résumé

    Le sujet de thèse repose dans le domaine de la robotique d'assistance. L'objectif de cette thèse est le développement des techniques de contrôle de robot portable pour aider les personnes souffrant de déficiences musculaires des membres inférieurs durant l'articulation du genou en actions du flexion / extension, assis-debout, debout-assis et les mouvements de marche. Plus précisément, l'étude vise à déterminer un modèle cinématique et dynamique précis des membres inférieurs au cours des activités de la vie quotidienne exercées par les personnes dépendantes dans un environnement libre et sans contrainte. Le robot portable doit être actionné en réponse à l'intention du porteur, calculé par la cinématique de mouvement estimés en utilisant les mesures des capteurs portables. Les algorithmes de détection et les observateurs devraient être suffisamment robuste pour détecter et filtrer les signaux indésirables tels que des mouvements brusques (spasme musculaire) du porteur. lois de commande non-linéaires seront particulièrement développées et doivent être calculées en fonction de l'intention du porteur pour aider les mouvements des membres inférieurs du porteur. Ces lois de contrôle doivent être suffisamment robuste par rapport aux erreurs de modélisation ou d'identification, ainsi que des bruits de capteurs. La thèse comprendra la validation expérimentale qui sera fait en collaboration avec le CHU Henri Mondor.

  • Titre traduit

    modeling and control of wearable robots for human assistance and rehabilitation


  • Résumé

    The PhD thesis subject relies within the field of assistive robotics. . The goal of this thesis is the development of wearable robot control techniques to assist people suffering from lower limb muscle impairments during knee joint flexion/extension, sit-to-stand, stand- to-sit actions and walking movements. More precisely, the study aims to determine a precise kinematic and dynamic model of the lower limbs during daily living activities exerted by dependent people in a free and unconstrained environment. The wearable robot should be actuated in response to the wearer's intention, computed through the movement kinematics estimated using the measurements of the wearable sensors. Detection algorithms and observers should be sufficiently robust to detect and filter undesirable signals such as sudden movements (muscular spasm) of the wearer. Non-linear control laws will be particularly developed and should be computed according to the wearer's intention to assist the wearer's lower limbs movements. These control laws must be sufficiently robust with respect to modeling or identification errors as well as sensor noises. The thesis will include experimental validation that will be done in clinical settings in close collaboration with CHU Henry Mondor.