Louise Devigne Ph.D. Defense

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Low-cost robotic solutions for safe assisted power wheelchair navigation: towards a contribution to neurological rehabilitation

Louse Devigne Phd defense will be defended on Thursday, December 06th at 10:00 at IRISA-Inria Rennes in room Petri Turing.

The defense will be presented in english.


Solutions robotiques bas coût pour l’aide à la navigation en fauteuil roulant électrique : vers une contribution dans le champ de la rééducation neurologique

Mots-clés : contrôle basé capteurs, fauteuil roulant intelligent, handicap, robotique de réadaptation, contrôle partagé, assistance semi-autonome à la navigation

Résumé :

Alors que l’utilisation d’un fauteuil roulant permet aux personnes en situation de handicap de compenser une perte de la mobilité, certaines personnes se voient privées de l’utilisation d’un fauteuil roulant électrique. En effet, la présence de troubles cognitifs ou de la perception visuelle altère la capacité à conduire sans danger. Dans ce contexte, l’accès à la mobilité peut être amélioré par l’apport d’aides techniques adaptées permettant de compenser la perte de mobilité dans tous types d’environnements. Alors que les premiers travaux sur les fauteuils roulants intelligents datent du début des années 80, aucune solution n’est à ce jour sur le marché ou dans les centres de rééducation. Ce travail vise à proposer un ensemble de solutions d’aide à la conduite de fauteuil roulant électrique conçu en collaboration Le développement de telles aides techniques constitue de multiples défis robotiques mêlant techniques de détection innovantes et méthodes de contrôle partagé avec l’utilisateur. Dans ce travail, un simulateur de conduite visant à appuyer la recherche et le développement de nouvelles solutions robotiques est proposé.
Puis des solutions bas coût d’assistance semi-autonome à la conduite en intérieur et en extérieur sont détaillées. L’évaluation avec des participants sains nous permet de valider les méthodes mathématiques mises en œuvre et de fournir des preuves de concept des solutions proposées. Enfin, les premières évaluations cliniques avec des usagers au Pôle MPR Saint Hélier montrent la validation de de la méthode proposée en termes de satisfaction des utilisateurs.

Composition du jury :

El Mustapha Mouaddib, Professeur des Universités, MIS, Université de Picardie Jules Verne, rapporteur
Rachid Alami, Directeur de recherche, LAAS, CNRS, rapporteur
Guy Bourhis, Professeur des Universités, LCOMS, Université de Lorraine, examinateur
Tom Carlson, Associate professor, Aspire CREATe, University College of London, examinateur
Olivier Rémy-Neris, Professeur des Universités Praticien Hospitalier, CHU de Brest, examinateur
Marie Babel, Maître de conférences HDR, IRISA UMR6074, INSA Rennes, directrice de thèse
Philippe Gallien, Médecin médecine physique et réadaptation HDR, Pôle Saint-Hélier, co-directeur de thèse

 


Low-cost robotic solutions for safe assisted power wheelchair navigation: towards a contribution to neurological rehabilitation

Abstract:

While the use of a wheelchair allows people with disabilities to compensate for a loss of mobility, people with severe disabilities are denied the use of a power wheelchair. Indeed, cognitive or visual perception impairments can affect the ability to drive safely. In this context, access to mobility can be improved by providing appropriate assistive technologies to compensate for loss of mobility in all types of environments.  While the first research on smart wheelchairs dates back to the early 1980s, no solutions have yet been proposed on the market or in rehabilitation centers and other specialized structures. This work aims to propose a set of solutions for power wheelchair navigation assistance designed in close collaboration with users and therapists. The development of such assistive solutions faces multiple robotic challenges combining innovative detection techniques, shared control with the user. In this work, a driving simulator supporting research and development of new robotic solutions for wheelchair navigation assistance is proposed. Then low-cost semi-autonomous assistance solutions for navigation assistance in indoor and outdoor environments are detailed. The evaluation with able-bodied participants allows to validate the mathematical methods and provide proof of concept of the proposed solutions. Finally, the first clinical evaluations with regular users at Pôle MPR Saint Hélier show the validation of the proposed framework in terms of user satisfaction.

The jury will be composed of :
El Mustapha Mouaddib, Professeur des Universités, MIS, Université de Picardie Jules Verne, rapporteur
Rachid Alami, Directeur de recherche, LAAS, CNRS, rapporteur
Guy Bourhis, Professeur des Universités, LCOMS, Université de Lorraine, examinateur
Tom Carlson, Associate professor, Aspire CREATe, University College of London, examinateur
Olivier Rémy-Neris, Professeur des Universités Praticien Hospitalier, CHU de Brest, examinateur
Marie Babel, Maître de conférences HDR, IRISA UMR6074, INSA Rennes, directrice de thèse
Philippe Gallien, Médecin médecine physique et réadaptation HDR, Pôle Saint-Hélier, co-directeur de thèse

 

 

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