Arnaud Lelevé a soutenu son HDR le 9 octobre 2019 à la délégation régionale CNRS.
Titre :
Étude et développement d’outils haptiques pour l’apprentissage par la pratique
Jury :
Rapporteurs :
M. Pierre Boulanger - Professeur à l’Université d’Alberta, Canada
Mme Nadine Piat - Professeur à l’Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques
M. Jérôme Szewczyk - Professeur à Sorbonne Université Campus Pierre et Marie Curie
Autres membres du Jury :
M. Bernhard Maschke - Professeur à l’Université Claude Bernard Lyon 1
M. Minh Tu Pham - Maı̂tre de Conférences HdR à l’Université de Lyon, INSA Lyon
M. Philippe Poignet - Professeur à l’Université de Montpellier
M. Tanneguy Redarce - Professeur à l’Université de Lyon, INSA Lyon
M. Daniel Sidobre - Maı̂tre de Conférences HdR à l’Université Toulouse III Paul Sabatier
Résumé :
Ma recherche concerne l’étude et le développement d’outils haptiques pour l’apprentissage par la pratique.
Pendant la première période (2001-2010) de ma carrière à l’INSA Lyon, j’ai abordé cette thématique sous l’angle informatique, plus exactement des Environnement Informatique d’Apprentissage Humain (EIAH). Deux approches ont été étudiées :
la synthèse d’un outil informatique [ELab Management System] pour gérer une flottille de maquettes pédagogiques (utilisées en local ou à distance et dont certaines possèdent des composants communs : capteurs de position, moteurs électriques, contrôleurs PID, ...) et faciliter l’échange d’informations avec d’autres logiciels classiques tels que des Learning Management Systems (LMS) thèse Benmohamed 2007 ;
la modélisation (en SysML) d’un outil informatique [configurateur] (et de son environnement mécatronique : le système automatisé étudié) qui facilite, en amont, la conception de supports pédagogiques papier ou électroniques [Outil Auteur] pour des TPs/projets sur des systèmes (automatisés) complexes et, le jour J, la configuration du système (à destination d’enseignants ne connaissant pas toujours sur le bout des doigts les systèmes sur lesquels ils travaillent, du fait de leur complexité).
Depuis 2011, j’aborde ce sujet de recherche du point de vue mécatronique. A mon arrivée au laboratoire Ampère, j’ai participé aux travaux de recherches sur la téléopération avec actionneurs pneumatiques, ce qui m’a permis de monter en compétence sur la commande de systèmes pneumatiques. J’ai monté un axe de recherche sur les systèmes dual-user (un apprenant et un formateur interagissant chacun sur son interface haptique) qui a donné lieu à une première thèse soutenue (Fei Liu).
Je co-encadre actuellement un deuxième doctorant (Angel Licona) qui a poursuivi les travaux de Fei en étendant cette architecture à plusieurs degrés de liberté et pour des maîtres et esclaves à cinématiques différentes.
Je participe avec Richard Moreau à la recherche et au développement de simulateurs pour l’apprentissage de gestes dans le domaine médical. Nous développons des lois de commande haptiques intégrant des actionneurs pneumatiques pour des applications de simulation de pose de péridurale (co-encadrement de la thèse de Thibault Sénac qui soutiendra le 25 Octobre 2019).
J’ai participé aussi, mais dans une bien moindre mesure, aux travaux sur les simulateurs d’accouchement (thèse soutenue de N. Herzig) et d’infiltration sous imagerie ultra-sonore (thèse en cours de Maria de Los Angeles Alamilla Daniel).
Récemment, mon activité de recherche s’est ouverte sur une application en robotique agricole : je suis porteur et responsable scientifique du projet ANR Greenshield (2017-21) dont l’objectif est de proposer une solution robotisée pour remplacer les pesticides dans les champs en se fondant sur une analyse hyperspectrale d’images et tir laser. Il s’agit d’un projet transdisciplinaire où interviennent des spécialistes des microsystèmes mécatroniques, de la photonique et de la biologie des insectes.
Voir en ligne : Publications d’A. Lelevé