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Lelevé, Arnaud

Overview
Works: 9 works in 11 publications in 2 languages and 11 library holdings
Roles: Thesis advisor, Opponent, Author, Other
Publication Timeline
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Most widely held works by Arnaud Lelevé
Dual-user haptic training system by Fei Liu( Book )

2 editions published between 2016 and 2019 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

More particularly in the medical field, gesture quality is primordial. Professionals have to follow hands-on trainings to acquire a sufficient level of skills in the call of duty. For a decade, computer based simulators have helped the learners in numerous learnings, but these simulations still have to be associated with hands-on trainings on manikins, animals or cadavers, even if they do not always provide a sufficient level of realism and they are costly in the long term. Therefore, their training period has to finish on real patients, which is risky. Haptic simulators (furnishing an effort feeling) are becoming a more appropriated solution as they can reproduce realist efforts applied by organs onto the tools and they can provide countless prerecorded use cases. However, learning alone on a simulator is not always efficient compared to a fellowship training (or supervised training) where the instructor and the trainee manipulate together the same tools. Thus, this study introduces an haptic system for supervised hands-on training: the instructor and the trainee interoperate through their own haptic interface. They collaborate either with a real tool dived into a real environment (the tool is handled by a robotic arm), or with a virtual tool/environment. An energetic approach, using in particular the port-Hamiltonian modeling, has been used to ensure the stability and the robustness of the system. This system has been designed and validated experimentally on a one degree of freedom haptic interface. A comparative study with two other dual-user haptic systems (in simulation) showed the interest of this new architecture for hands-on training. In order to use this system when both users are away from each other, this study proposes some enhancements to cope with constant communication time delays, but they are not optimized yet
Collaborative hands-on training on haptic simulators by Angel Ricardo Licona Rodriguez( )

2 editions published in 2020 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Depuis les débuts de la médecine, les étudiants en médecine s'entraînent sur des simulateurs (animaux, cadavres, mannequins) afin d'acquérir puis enrichir leurs compétences médicales, dont notamment celles nécessitant des gestes précis. C'est un moyen de faire des erreurs sans blesser de patient. Pourtant, ces simulateurs manquent souvent de réalisme, s'usent et finissent par coûter cher sur le long terme. Depuis plusieurs décennies, les technologies de simulation informatique ont enrichi le panel des simulateurs médicaux, et aujourd'hui les technologies haptiques offrent désormais un réalisme encore accru. Cependant, ces simulateurs haptiques n'intègrent pas le formateur dans la simulation, ce qui empêche de former les apprenant sur des gestes impliquant à la fois des trajectoires et des interactions outil/environnement où les efforts doivent être subtilement dosés et donc maîtrisés. Dans les travaux de recherche récents, des architectures dual-user (à deux utilisateurs) de simulateurs dédiés à la formation au geste ont été proposés ces dernières années, mais l'étude bibliographique proposée dans ce document démontre qu'aucun d'entre eux n'a été conçu dans ce sens : un retour haptique est proposé à l'apprenant mais le formateur n'a pas la possibilité de montrer simultanément la position des outils et les efforts à appliquer dessus. Récemment M. Fei Liu a conçu une solution à ce besoin (l'architecture dual-user ESC - Energy Shared Control), fondée sur une approche énergétique garantissant la passivité et donc la stabilité du), utilisable avec un dispositif esclave réel ou virtuel, et intégrant un mécanisme d'autorité adaptative (Adaptive Authority Adjustment - AAA) permettant au formateur de reprendre la main instantanément à partir du moment où l'apprenant dévie de la trajectoire désirée par le formateur. Cependant, cette solution se limitait à un seul degré de liberté et ce mécanisme d'autorité adaptative nécessitait de régler laborieusement trois paramètres peu intuitifs. Les solutions proposées dans ce mémoire poursuivent donc les travaux de M. Liu en améliorant l'architecture ESC afin de l'étendre à des dispositifs à plusieurs degrés de liberté, ayant potentiellement des cinématiques différentes (surtout le dispositif esclave par rapport aux dispositifs maîtres) et à plusieurs apprenants simultanés. Une amélioration de la fonction AAA est proposée ainsi que des profils d'utilisation dépendant du niveau de l'apprenant. Une première série de retours d'usage a été réalisée afin de déterminer l'intérêt pédagogique de cette fonction. Les résultats ne permettant pas de conclure, des préconisations sont proposées pour une deuxième série
Conception et déploiement des Systèmes de Production Reconfigurables et Agiles (SPRA) by Imad Chalfoun( )

1 edition published in 2014 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'industrie est aujourd'hui, comme elle a toujours été, une pierre angulaire de l'économie pour chaque pays développé. Avoir une base solide en entreprises industrielles est très important parce qu'elles poussent et stimulent tous les autres secteurs de l'économie, et offrent également une grande variété d'emplois qui apporte des bonnes conditions de vie dans de nombreux secteurs de la société. L'augmentation de la concurrence mondiale, l'évolution rapide du marché, la nécessité de créer des entreprises stables avec des usines rentables obligent la mise en oeuvre d'une démarche globale prenant en compte à la fois les aspects techniques, économiques, logistiques et sociétaux lors de la conception d'un système de production innovant. L'objectif de cette thèse est de contribuer au développement d'un concept innovant de Systèmes de Production Reconfigurables et Agiles (SPRA) permettant de s'adapter rapidement et efficacement aux exigences imposées du marché, des clients, de la technologie des procédés, de l'environnement et de la société afin que l'entreprise soit dynamique, compétitive et rentable. Dans ces travaux de thèse, la proposition d'un modèle générique et la caractérisation de ce nouveau type de système de production ont été décrits en utilisant le langage de modélisation des systèmes complexes (SysML : Systems Modeling Language). Ensuite, nous avons développé un processus de reconfiguration qui représente une démarche à suivre pour concevoir et implanter une nouvelle configuration. De plus, un pilotage opérationnel adapté au SPRA a été introduit. Enfin, quelques travaux développés au cours de cette thèse ont été partiellement déployés sur un démonstrateur industriel au sein de la plate-forme AIP-PRIMECA Auvergne
[email protected] : un environnement informatique pour la génération et l'exécution de scénarios de téléTP = CCT(at)Lab : a sofware environment for elabs scenarios generation and execution by Hcene Benmohamed( Book )

in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le domaine de la e-formation, et concernent la conception d'un environnement générique de téléTP en sciences de l'ingénierie, accompagné d'une méthodologie de mise à distance de dispositifs technologiques. Jusqu'alors la e-formation se limitait aux domaines où l'enseignement théorique prime sur l'enseignement pratique et les manipulations. Pour faire de la e-formation un outil viable et largement utilisé, les téléTP doivent y avoir une place centrale car ils répondent à un besoin reconnu d'activités pratiques dans les disciplines scientifiques et techniques. Cette intégration doit s'accompagner des mêmes facilités d'édition, d'utilisation et de réutilisabilité que les autres contenus, plus conceptuels (téléCours, téléTD, téléProjet, ...). Dans ce contexte, nous proposons un framework, nommé [email protected] (generIC framework for remoTe and [email protected] Laboratory integration), s'intégrant dans une plate-forme d'e-formation aux côtés d'un LMS compatible avec la spécification IMS-LD et fournissant les services nécessaires et spécifiques à l'édition et à la réalisation de téléTP. En se basant sur des ontologies spécifiant composants et fonctionnalités classiques d'un dispositif technologique, les auteurs de scénarios peuvent désormais éditer leurs scénarios pédagogiques au format IMS-LD et les lier à une classe de dispositifs technologiques (réels ou virtuels). Ils les rendent ainsi compatibles avec n'importe quel dispositif associé à la même classe, autorisant de fait, la réutilisation de leur production sur d'autres plates-formes de téléTP. L'ensemble de cette architecture est accompagné d'une chaîne d'édition complète dédiée au téléTP. La sécurité du dispositif (point sensible à distance) donne lieu à une analyse AMDEC et une interprétation de cet aspect dans nos modèles. Une expérimentation située dans un plan d'expériences (Tagushi) a été réalisée sur un téléTP d'automatique
Contribution à la téléopération de robots en présence de délais de transmission variables by Arnaud Lelevé( Book )

in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

LES PROGRES EN INFORMATIQUE PERMETTENT DESORMAIS D'EFFECTUER DES TELEOPERATIONS VIA DES RESEAUX INFORMATIQUES. PAR EXEMPLE, L'INTERNET A DEJA ETE UTILISE CES DERNIERES ANNEES DANS LE CADRE DE TELEOPERATIONS A LONGUE DISTANCE. IL A L'ENORME AVANTAGE D'ETRE TRES REPANDU, ACCESSIBLE, FIABLE ET ECONOMIQUE. LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE METTRE EN UVRE UNE PLATE-FORME DE TELEOPERATION A LONGUE DISTANCE VIA DES RESEAUX INFORMATIQUES PRESENTANT LES MEMES LIMITATIONS QUE L'INTERNET : PRESENCE DE RETARDS, QUI PLUS EST VARIABLES DANS LE TEMPS A PETITE (MS) ET GRANDE ECHELLE DE TEMPS (MN), PERTES DE DONNEES, ASYMETRIE DES RETARDS. NOUS AVONS DONC ELABORE DANS UN PREMIER TEMPS UN MODELE MATHEMATIQUE D'UNE BOUCLE DE TELEOPERATION CLASSIQUE EN PARTANT D'EXPERIMENTATIONS SUR NOTRE MANIPULATEUR MOBILE. NOUS AVONS AINSI CONSTRUIT UN SIMULATEUR QUI NOUS A PERMIS DE NOUS ATTAQUER A DIFFERENTS PROBLEMES INHERENTS A UNE TELEOPERATION A LONGUE DISTANCE. ENFIN, NOUS DEVELOPPONS UN SCHEMA DE COMMANDE INTEGRANT LES DIVERSES EVOLUTIONS PROPOSEES APPLICABLE SUR UN BRAS MANIPULATEUR. POUR VALIDER CE SCHEMA EXPERIMENTALEMENT, NOUS AVONS DEVELOPPE UN ENSEMBLE LOGICIEL DE TELEOPERATION POUR PC SOUS WINDOWS
[email protected] : un environnement informatique pour la génération et l'exécution de scénarios de téléTP = CT(at)Lab : a sofware environment for elabs scenarios generation and execution by Hcene Benmohamed( Book )

1 edition published in 2007 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le domaine de la e-formation, et concernent la conception d'un environnement générique de téléTP en sciences de l'ingénierie, accompagné d'une méthodologie de mise à distance de dispositifs technologiques. Jusqu'alors la e-formation se limitait aux domaines où l'enseignement théorique prime sur l'enseignement pratique et les manipulations. Pour faire de la e-formation un outil viable et largement utilisé, les téléTP doivent y avoir une place centrale car ils répondent à un besoin reconnu d'activités pratiques dans les disciplines scientifiques et techniques. Cette intégration doit s'accompagner des mêmes facilités d'édition, d'utilisation et de réutilisabilité que les autres contenus, plus conceptuels (téléCours, téléTD, téléProjet, ...). Dans ce contexte, nous proposons un framework, nommé [email protected] (generIC framework for remoTe and [email protected] Laboratory integration), s'intégrant dans une plate-forme d'e-formation aux côtés d'un LMS compatible avec la spécification IMS-LD et fournissant les services nécessaires et spécifiques à l'édition et à la réalisation de téléTP. En se basant sur des ontologies spécifiant composants et fonctionnalités classiques d'un dispositif technologique, les auteurs de scénarios peuvent désormais éditer leurs scénarios pédagogiques au format IMS-LD et les lier à une classe de dispositifs technologiques (réels ou virtuels). Ils les rendent ainsi compatibles avec n'importe quel dispositif associé à la même classe, autorisant de fait, la réutilisation de leur production sur d'autres plates-formes de téléTP. L'ensemble de cette architecture est accompagné d'une chaîne d'édition complète dédiée au téléTP. La sécurité du dispositif (point sensible à distance) donne lieu à une analyse AMDEC et une interprétation de cet aspect dans nos modèles. Une expérimentation située dans un plan d'expériences (Tagushi) a été réalisée sur un téléTP d'automatique
Commande robotique hybride par téléopération et comanipulation : Application au positionnement d'une sonde échographique en milieu contraint by Joseph Diab( )

1 edition published in 2021 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Dans de nombreuses applications assistées par robot, notamment en milieu médical, il est courant de devoir alterner des phases où un humain est en interaction directe avec le robot (comanipulation) et certaines phases où cet humain en est par nécessité distant (téléopération).Cette thèse traite de la commande des robots par combinaison des deux modalités de téléopération et comanipulation. Deux approches sont proposées : une combinaison temporelle d'une part puis une combinaison structurelle. La première correspond à un fonctionnement du robot avec alternance temporelle des phases comanipulées et téléopérées. La seconde consiste à contrôler le robot en combinant les deux modalités en question de façon simultanée à travers une matrice de sélectivité permettant ainsi de mixer deux voies d'entrées usuellement distinctes et séparées. L'approche particulière proposée ici, est appliquée au positionnement d'une sonde échographique en milieu médical très contraint
[email protected] un environnement informatique pour la génération et l'exécution de scénarios de téléTP = [email protected] : a sofware environment for elabs scenarios generation and execution by Hcene Benmohamed( )

1 edition published in 2007 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le domaine de la e-formation, et concernent la conception d'un environnement générique de téléTP en sciences de l'ingénierie, accompagné d'une méthodologie de mise à distance de dispositifs technologiques. Jusqu'alors la e-formation se limitait aux domaines où l'enseignement théorique prime sur l'enseignement pratique et les manipulations. Pour faire de la e-formation un outil viable et largement utilisé, les téléTP doivent y avoir une place centrale car ils répondent à un besoin reconnu d'activités pratiques dans les disciplines scientifiques et techniques. Cette intégration doit s'accompagner des mêmes facilités d'édition, d'utilisation et de réutilisabilité que les autres contenus, plus conceptuels (téléCours, téléTD, téléProjet, ...). Dans ce contexte, nous proposons un framework, nommé [email protected] (generIC framework for remoTe and [email protected] Laboratory integration), s'intégrant dans une plate-forme d'e-formation aux côtés d'un LMS compatible avec la spécification IMS-LD et fournissant les services nécessaires et spécifiques à l'édition et à la réalisation de téléTP. En se basant sur des ontologies spécifiant composants et fonctionnalités classiques d'un dispositif technologique, les auteurs de scénarios peuvent désormais éditer leurs scénarios pédagogiques au format IMS-LD et les lier à une classe de dispositifs technologiques (réels ou virtuels). Ils les rendent ainsi compatibles avec n'importe quel dispositif associé à la même classe, autorisant de fait, la réutilisation de leur production sur d'autres plates-formes de téléTP. L'ensemble de cette architecture est accompagné d'une chaîne d'édition complète dédiée au téléTP. La sécurité du dispositif (point sensible à distance) donne lieu à une analyse AMDEC et une interprétation de cet aspect dans nos modèles. Une expérimentation située dans un plan d'expériences (Tagushi) a été réalisée sur un téléTP d'automatique
Conception générique d'un outil de configuration de « e-TP » by Saher Arnous( )

1 edition published in 2014 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Renforcés par les avancées technologiques des « Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (STIC) », les Travaux Pratiques électroniques « e-TP » sont devenus un mode d'enseignement incontournable surtout dans les disciplines techniques et scientifiques. Plusieurs modes d'e-TP ont émergé : TP virtuel, TéléTP, TP présentiel assisté par ordinateur, TP en réalité augmentée... ces derniers modes nécessitant l'usage de dispositifs matériels (maquette pédagogique, appareils de mesure, robots, etc.). Dans la majorité des cas, avant ou même pendant une session d'e-TP, il est nécessaire de (re)configurer ces dispositifs selon des besoins pédagogiques. Cette reconfiguration nécessite, pour des systèmes complexes, comme les Systèmes Automatisés de Production (SAP), des compétences que l'instructeur ne possède pas systématiquement. Ce qui impose la présence d'un technicien ou limite le nombre d'instructeurs susceptibles d'utiliser la plate-forme pédagogique. Ce travail de recherche a pour objectif de faciliter la (re)configuration de systèmes complexes, particulièrement les SAP, dans le cadre d'e-TPs. Une première enquête auprès des utilisateurs de l'« AIP-Priméca-RAO » (situé à l'INSA de Lyon) a révélé les besoins et contraintes liés à une plate-forme de ce type. Il s'est avéré qu'au-delà de la (re)configuration, l'absence d'outil commun de gestion des ressources pédagogiques faisait perdre un temps précieux aux utilisateurs. Ce constat a nourri la conception d'un outil informatique gérant une chaîne éditoriale dont le but est de simplifier la création, l'édition, l'assemblage, l'organisation et la réutilisation des différentes ressources à exploiter dans une session d'e-TP. Cet outil a également pour objectif d'améliorer l'autonomie de l'instructeur lors de la préparation de sessions d'e-TP tout en réduisant le temps requis pour configurer cette session. Cela a impliqué d'automatiser le processus de reconfiguration du SAP support d'e-TP, et de publication des scénarios pédagogiques sur un système de gestion d'apprentissage « LMS » (Learning Management System). Un prototype a été développé et testé sur des e-TPs réels afin de valider cette conception. Cet outil pourrait, ultérieurement, être rendu plus générique afin de servir des e-TPs dans d'autres disciplines
 
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