Lois de contrôle pour une assistance intuitive du mouvement lors de l'interaction homme-exosquelette

Control laws for an intuitive assistance of movement during human-exoskeleton interaction

• Auteur / Autrice : Abdelwaheb Hafs
• Direction : Bastien Berret, Olivier Bruneau
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences du sport et du mouvement humain
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du sport, de la motricité et du mouvement humain (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Complexité, innovation, activités motrices et sportives (Orsay, Essonne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté des sciences du sport (Orsay, Essonne ; 2020-....)

Mots clés

Mots clés libres

Exosquelette

Assistance

Mouvement humain

Loi de contrôle

Human movement

Exoskeleton

Control law

Assistance

Résumé

Les exosquelettes actifs constituent un outil prometteur dans le domaine de la santé, que ce soit pour restaurer, préserver ou augmenter les capacités motrices d'un patient ou d'un travailleur. Dans de nombreuses applications, le robot a pour objectif d'assister le mouvement d'un utilisateur afin de prendre en charge tout ou partie des efforts nécessaires à la production du mouvement. Ce projet de thèse a pour objectif de développer et de tester différentes stratégies de contrôle afin d'en faire émerger une nouvelle, hybride, incluant les propriétés remarquables de méthodes précédemment proposée dans la littérature et visant à maximiser la fluidité et le bénéfice de l'interaction entre l'humain et le robot. L'exosquelette de membre supérieur ABLE4D hébergé sur la plateforme expérimentale du CIAMS sera utilisé pour les tests. Dans le cadre de ce projet de thèse, des méthodes basées sur la théorie du contrôle prédictif, la théorie des jeux différentiels et la théorie des systèmes dynamiques seront investiguées.

Active exoskeletons are a promising tool in the field of health, whether to restore, preserve or increase the motor capacities of a patient or a worker. In many applications, the goal of the robot is to assist the movement of a user in order to take charge of all or part of the efforts required to produce the movement. The objective of this thesis project is to develop and test different control strategies in order to bring out a new, hybrid one, including the main properties of methods previously proposed in the literature and aiming at maximizing the fluidity and the benefit of the interaction between the human and the robot. The ABLE4D upper limb exoskeleton hosted on the CIAMS experimental platform will be used for the experiments. In this thesis project, methods based on predictive control theory, differential game theory and dynamical systems theory will be investigated.