Perception d'information par des retours vibrotactiles pour une mise en œuvre plus flexible des procédés robotisés de fabrication additive.

Abstract

Cette thèse montre que « l’interaction directe d’un opérateur au cours de la mise en œuvre du procédé industriel de fabrication additive pour améliorer la fabrication est possible ». Aujourd’hui, la mise en œuvre de la Chaîne Numérique ne permet pas de réagir naturellement à l’apparition d’un aléa de fabrication. Or, il apparaît que la fabrication à la demande de produits engendre souvent des aléas durant le processus. La première section du mémoire est consacrée à un état de l’art sur la Fabrication Interactive à partir duquel nous proposons une boucle d’interaction Humain-Robot. Cette boucle permet l’interruption du processus automatique pour apporter une modification locale, directement depuis la cellule de fabrication. Un des verrous à lever est de permettre la perception des valeurs des critères de la fabrication par l’opérateur en temps réel et en mobilité. Pour cela, nous avons exploré les retours vibrotactiles. Ainsi, dans la seconde section du mémoire est présentée TacTool, une application web conçue et réalisée afin d’aider la conception de systèmes vibrotactiles. A partir d’une combinaison de 21 caractéristiques, sélectionnées interactivement et par catégories, l’utilisateur se voit proposer des recommandations sur la conception du dispositif de communication vibrotactile caractérisé. Ces recommandations sont sélectionnées dans un ensemble de 181 recommandations issues de la revue de 97 références comprises entre 1960 et 2020. Dans la dernière section, grâce à la conception d’un bracelet vibrotactile appelé ViMA (Vibrotactile Monitoring Armband), nous avons conçu 20 items vibrotactiles, dont nous avons évalué la capacité à être reconnus. Ainsi, cette évaluation et une enquête auprès de 27 experts de la fabrication additive, ont permis de définir 18 symboles vibrotactiles permettant d’informer un opérateur pour la surveillance des procédés automatisés de fabrication additive.