CEA - LIST /Service Cognitique, Robotique et Interaction

Service Cognitique, Robotique et Interaction
Le Service Cognitique, Robotique et Interaction (SCRI) du CEA-LIST situé à Fontenay Aux Roses (92) est constitué d'une équipe de 60 personnes. La mission du SCRI est la Recherche et le Développement Technologique. Il mobilise aujourd'hui ses compétences dans les domaines de la Robotique, de la Téléopération, des Interfaces Homme-Machine et de la Réalité Virtuelle. Le SCRI développe depuis plus de 30 ans des systèmes de téléopération à retour d'effort pour le contrôle et la commande de robots pour différentes applications : nucléaire, offshore et médical pour l'aide aux handicapés et la téléchirurgie. Dès le début des années 80 il a introduit le concept de Téléopération Assistée par Ordinateur (TAO). Ce concept d'assistance à la téléopération basé sur un contrôle hybride force/position permet de réaliser des fonctions avancées d'interactions homme-machine. Afin d'améliorer la fiabilité et la convivialité des interfaces de commande des robots, le SCRI a proposé en 1991, des superviseurs graphiques 3D qui offrent à l'opérateur une représentation virtuelle du robot piloté et de l'environnement dans lequel opère. Cette représentation permet d'assurer des fonctions importante de sécurité, comme l'anticollision à retour d'effort, mais aussi de programmer de façon conviviale et intuitive une mission en permettant à l'opérateur d'interagir à haut niveau (niveau tâche) avec le monde virtuel. L'activité du SCRI mobilise des compétences fortes en mécanique, électronique, automatique, informatique, IHM et ergonomie des systèmes. Cette pluridisciplinarité, ainsi que sa mission de R&D Technologique, lui permet de proposer une approche globale unique en France pour l'intégration et la mise en 'uvre des systèmes de Réalité Virtuelle. L'importance de l'activité de R&D Technologique du SCRI en partenariat industriel l'a naturellement amené à mettre en place une démarche qualité qui lui a permis d'obtenir la certification ISO 9001 en Juillet 1999.

Composition de l'équipe
L'équipe concernée par le projet regroupe :
3 ingénieurs en mécanique,
5 ingénieurs en informatique graphique,
3 ingénieurs en automatique,
3 ingénieurs en électronique,
1 ingénieur ergonome,
2 doctorants.

Activités en relation avec le projet
Dès 1985 le SCRI a introduit, en collaboration avec l'Irisa, le concept d'anticollision sur modèle. Cette fonction d'abord basée sur l'utilisation de potentiels répulsifs, puis en 1987 sur la voxelisation du modèle, a suivi le développement des capacités de calcul pour aboutir en 1994 aux algorithmes qui servent de base aux fonctions utilisées aujourd'hui et reposant sur une modélisation physique des contacts. En parallèle le concept de Langage Graphique de supervision pour la téléopération a été mis au point (1996). La fiabilisation et des tests intensifs dans des environnements complexes ont permis d'introduire ces fonctions sur des robots nucléaires (1997), offshore (projet Otarie d'IFREMER) et médicaux (1998).

Depuis 1993 le SCRI s'intéresse aux organes haptiques faibles coût et a déposé de nombreux brevets concernant des poignées haptiques et des bras maîtres. Il a réalisé en 1999 un bras maître " VIRTUOSE 3D ", comportant 3 axes à retour d'effort pour les applications de l'haptique en environnement virtuel et le Bureau d'Etude du futur.

Phare : Plate-forme de RV du CEA/list

Dans ce projet le SCRI développera de nouveaux outils et des méthodes d'interaction homme-machine : Interfaces Haptiques, Rendus Haptiques, Téléprésence et Présence. Les domaines d'applications visés concernent la maintenance téléopérée, le prototypage virtuel pour la simulation de montage /démontage et la maintenance, ainsi que la formation aux gestes techniques.

Phare : Manipulation d'une portière

Des retombées sur les domaines grand public (parc à thème, jeu et culture), sont aussi attendues. Le rôle du SCRI dans le consortium, en parallèle de l'activité de recherche ci-dessus mentionnée, est de constituer un pôle de transfert industriel. en assurant le lien entre les laboratoires de recherche et les applications industrielles. En particulier le SCRI prendra en charge l'intégration des différentes technologies développées par les partenaires pour réaliser des prototypes fonctionnels innovants, ceci dans le respect des règles de la Qualité (management de projet) et en assurant un niveau de propriété industrielle et de confidentialité contractualisé.

La plate-forme de réalité virtuelle PHARE a été réalisée par le CEA/LIST avec le soutien financier de la région Ile de France. Elle est composée d'un bi-écrans en stéréovision active, avec deux systèmes haptiques de la société Haption et un système de capture de mouvements de la société ActiCM.