Principes écologiques et conception d’interface - ISIRpages.isir.upmc.fr/~sigaud/GT8/23juin2011/mantel.pdf · Percevoir pour agir avec un robot téléopéré Principes écologiques

1re Journe du GT8 Robotique et NeurosciencesJeudi 23 juin 2011, Paris

Bruno MANTEL

Laboratoire IBISC

Universit dvry Val dEssonne

Percevoir pour agir avec un robot tloprPrincipes cologiques et conception dinterface

1re Journe du GT8 Robotique et Neurosciences - 23 juin 2011, Paris

Approche cologique Tlopration & conception dIHM Exemple

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Point dentre

Comment ?

Comment peroit-on ?

Quelle sont les processus sous-jacents au sein de lorganisme ?

Quoi ?

Quest-ce qui est peru ?

Quelle est l'information disponible propos du monde que nos sens peuvent prlever ?

(Gibson, 1966; 1979;

Reed, 1996;

Michaels & Carello, 1981;

Shaw & McIntyre, 1974;

Shaw & Bransford, 1977)

Contenu et forme


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Information disponible : Contenu

Perspective fonctionnelle

Proprits des objets

opportunits daction

affordances

relations : proprits des objets & proprits de lagent

67 cm

Franchissable ?

Taille(ex: longueur jambes) Force

Vitesse


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Information disponible : Contenu

Les affordances

proprits relationnelles du systme Agent-Environnement

dfinissent les actions possibles, efficientes, confortables, etc.

peuvent tre caractrises de diffrentes faons :

contraintes gomtriques, cinmatiques, cintiques,

sont relles; ne sont pas des constructions mentales

existent, quelles soient perues ou non


systmeAgent-Environnement

propritsrelationnelles


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Information disponible : Forme

structure des nergies ambiantes (optique, acoustique, haptique, )

spcifie les rgularits du systmes Agent-Environnement

Ex: lumire ambiante configuration optique


(Gibson, 1979)

mouvementsConsquences

optiques

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Ex: lumire ambiante flux optique

Constance de la forme,malgr le changement

de point de vue

dclairage


Signature du mouvement

Se rapprocherexpansion

Se pencherrotation

Se dplacerlatralement

translation

Hauteur des yeuxH

Largeur de louverture

O

Niveaux des yeux& horizon

Sol plat horizontal

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Ex: spcification de la passabilit

O

H


=tan

2 tan /2

O

E= c

tan

2 tan /2

Largeur dpaules E

si H = c.E

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Ex: spcification de la directiondu mouvement (translation)


Ex: spcification du temps de pr-contact (TTC) via

sur les ctsstructure laminaire

devantstructure radiale

= TTC = D

V

t

e =

D

Vte

mouvement

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Information disponible : rgulation du mouvement

contrle prospectif contrle "en ligne"(slection) (rgulation pendant lexcution)

pas besoin de reconstruire un modle interne de lenvironnement

exploitation de mappings existants (propres chaque action) :

variable perceptives variables motrices

lois de contrle


(Gibson, 1958, 1979;

Warren, 1988, 2006)

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Proprits relationnelles du systme A-E Affordances

Rglesde contrle

Invariants de lastimulation

Affordancesspcifies

Loisde contrle

spcification (mapping 1:1)

dtection (mapping ?)

Structures dtectes

Action excutesForces

SystmeAgent-Environnement

(A-E)

Modes daction

Information disponible

En rsum

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Constat

Ajout dune plateforme console+robot dans la boucle :

altration des affordances et rgles de contrle

altration de la structure de la stimulation

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Conception dIHM

Quels capteurs, priphriques, traitements?

Comment prsenter les donnes ?

Perspective cologique (fonctionnelle)

Quelle est finalit de la plateforme de tlopration ?

Pourquoi est-elle conue ? Dans quel but ?

Les limitations technologiques, humaines, et celles des systmes de contrle sont des considrations importantes, mais leur porte ne peut tre apprcie qu'au regard des exigences fonctionnelles du domaine de travail considr.

(Flach et al., 1998, p.237)

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Conception dIHM : dmarche cologique

Etape 1 : identification des modes d'action

Etape 2 : caractrisation des affordances et rgles de contrles associes

Etape 3 : amnagement de la plateforme de tlopration

pour que ces proprits soient spcifies

- anthropomorphisme

- augmentation de linformation

- augmentation de laction

pour compenser le fait de ne pas les spcifier

- dlgation

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Problmatique

Robot mobile, au domicile dune personne en perte dautonomie

Navigation du robot, localisation de la personne, communication avec celle-ci

Robot : prototype Lina (Droids Company)

Oprateurs: SAMU, mdecins, membres de la famille

Console : PC avec cran, souris, clavier

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Identification et caractrisation des modes daction

littrature abondante

Ex:- dmarrer, sarrter- aller vers un but- viter un obstacle- freiner- poursuivre et fuir, intercepter- suivre un couloir- franchir une ouverture- tourner de faon saligner avec une ligne droite- etc.

(Gibson & Crooks, 1938;

Gibson 1958;

Lee & Lishman, 1977;

Warren, 1998;

Loomis & Beall, 1998;

Fajen & Warren, 2003)

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