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Accueil > Thèses et HDR > Thèses en 2020

12/03/2020 - Angel Ricardo LICONA RODRIGUEZ

par Laurent Krähenbühl - publié le , mis à jour le

Angel Ricardo LICONA RODRIGUEZ soutient sa thèse le 12/03/2020 à 14:30.
Lieu : INSA de Lyon, bâtiment des Humanités, Amphi Est

Simulation haptique pour la formation pratique supervisée

Jury :

Pierre VIEYRES, Professeur des Universités, Université d’Orléans (Rapporteur)
Emmanuel PROMAYON, Professeur des Universités, Université Grenoble Alpes (Rapporteur)
Véronique PERDEREAU, Professeur des Universités, UPMC
Damien ÉBERARD, Maître de Conférences, INSA Lyon
Minh Tu PHAM, Maître de Conférences HdR, INSA Lyon (Directeur de thèse)
Arnaud LELEVÉ, Maître de Conférences HdR, INSA Lyon (Co-directeur de thèse)

Résumé :
Les étudiants en médecine peuvent utiliser des simulateurs de formation pour améliorer leurs compétences plus rapidement, en utilisant des outils avancés qui pourraient leur fournir une rétroaction quantitative sur leurs performances. De nos jours, il existe des simulateurs haptiques utilisés dans plusieurs domaines de l’enseignement médical. Cependant, la plupart de ces simulateurs ne peuvent être utilisés que par un seul utilisateur à la fois, sans possibilité d’effectuer une formation guidée. En outre, ces simulateurs n’ont pas d’architecture interne qui leur permette d’être étendus à plusieurs utilisateurs ou à plusieurs appareils. L’extension de ces simulateurs à un système multi-utilisateurs peut conduire à un enseignement parallèle. Pour développer un simulateur haptique multi-utilisateurs, il est nécessaire d’établir une architecture qui offre stabilité, suivi de position et retour de force haptique pour chaque appareil impliqué.
Le formateur et les apprenants seront capables de manipuler le système esclave (soit un vrai robot manipulant un outil chirurgical ou une simulation numérique) en utilisant leurs propres dispositifs haptiques Master pour effectuer la tâche chirurgicale. L’architecture doit offrir un mécanisme de partage d’autorité qui assure la domination des utilisateurs autorisés pendant la formation, et une estimation correcte des forces de l’environnement de l’esclave réinjectées pour chaque utilisateur.
La thèse suivante montre les résultats obtenus avec la mise en œuvre d’une architecture précédemment proposée, l’expansion en n-DoF (dans l’espace de travail angulaire et cartésien) et qui peut être utilisé avec des appareils qui ne partagent pas la même configuration cinématique. La nouvelle architecture permet également de mettre en œuvre des consoles m-apprenant pour augmenter le nombre d’utilisateurs qui peuvent apprendre en même temps d’un formateur expérimenté. L’expansion du système, l’évaluation de la transparence et les résultats obtenus pour les cas de mouvement libre et de contact sont présentés.
Une nouvelle fonction de dominance adaptative est également proposée qui présente certains avantages par rapport à ceux proposés dans la bibliographie. Les résultats d’une étude sur la mesure dans laquelle cette fonction aide les stagiaires dans le processus d’apprentissage sont également détaillés avec la banque de tests utilisée et un protocole proposé. Enfin, son futur travail détaillé qui peut être fait pour améliorer l’architecture ainsi que les études nécessaires qui sonderont sa fonctionnalité.

Mots clé :
Haptique, Simulateur, Apprentissage supervisé, Dual-user, Passivité, Étude comparative