Interaction Homme-Robots : prise en compte de l'état physiologique de l'opérateur humain dans la boucle de conduite de mission

par Gaganpreet Singh

Projet de thèse en Automatique et Systèmes Embarqués

Thèses en préparation à Toulouse, ISAE , dans le cadre de École doctorale Systèmes (Toulouse) , en partenariat avec Equipe d'accueil doctoral Commande des systèmes et dynamique du vol (Toulouse, Haute-Garonne) (equipe de recherche) depuis le 01-06-2018 .


  • Résumé

    Une première piste de recherche devrait permettre de définir le scénario de mission, dans lequel un opérateur humain (pilote) doit coopérer et coordonner les drones tout en pilotant son avion (Gangl et al., 2013). Cet opérateur humain serait chargé de prendre des décisions difficiles, telles que la reconnaissance de cibles (Gateau et al., 2016), ou de décider de sauver d'éventuelles victimes (de Souza et al., 2016). Des études antérieures ont démontré qu'un agent artificiel, capable de déduire la disponibilité de l'opérateur pendant la mission, pourrait aider ce dernier à mieux performer tout en diminuant sa charge de travail (Donath et al., 2010, Gateau et al., 2016). Une autre étude précédente a démontré que cet agent artificiel peut également prédire la performance de l'opérateur lorsqu'il doit prendre une décision dans un délai réduit (de Souza, 2017). Le choix de la façon de présenter l'information à l'opérateur humain permet de maximiser les chances qu'il / elle prenne une décision alignée en tenant compte des directives opérationnelles. Un deuxième point de recherche devrait mieux définir quel type de moyens physiologiques pourrait être exploré. Sur la base d'études antérieures (Roy et al., 2016a, Senoussi et al., 2017, Poussot-Vassal et al., 2017), nous pensons que l'utilisation de données EEG et ECG combinées à des données de suivi oculaire pourrait augmenter l'état humain. estimateur précision pour mieux prédire la performance de l'opérateur humain. Le dernier problème est l'intégration de cette information psychophysiologique dans le cadre de décision.

  • Titre traduit

    Human-Robots Interaction : integrating the Human Operator’s Physiological State into the Supervisory Control Loop


  • Résumé

    A first research track should help to define the mission scenario, in which a human operator (pilot) has to cooperate and to coordinate UAVs while piloting his plane (Gangl et al., 2013). This human operator would be in charge of taking difficult decisions, such as to recognize targets (Gateau et al., 2016), or to decide to rescue possible victims (de Souza et al., 2016). Previous studies demonstrated that an artificial agent, able to infer the availability of the operator during the mission, could help the latter to better perform while decreasing his/her workload (Donath et al., 2010; Gateau et al., 2016). Another previous study has demonstrated that this artificial agent can also predict the operator’s performance when he/she needs to take a decision within a small amount of time (de Souza, 2017). Choosing how to present the information to the human operator allows to maximize the chances that he/she takes an aligned decision considering the operational guidelines. A second research point should better define what kind of physiological means could be explored. Based on previous studies (Roy et al., 2016a; Senoussi et al., 2017; Poussot-Vassal et al.,2017), we believe that the use of EEG and ECG data combined with eye-tracking data could increase the human’s state estimator precision to better predict human operator’s performance. The last issue is the integration of this psychophysiological information into the decision framework.