Équipe Interactions Multi-Échelles

Manifeste

L’interaction de l’Homme avec des environnements physiques ou numériques nécessite le développement de dispositifs matériels et de logiciels idoines pour rendre accessibles, perceptibles et manipulables les espaces intangibles comme le micromonde ou l’information brute.
Plusieurs approches comme le haptique, la visualisation, l’audio ainsi que la réalité virtuelle et augmentée sont considérées en complément de systèmes robotiques pour concevoir et développer des interfaces plus efficaces, plus transparentes et plus adaptées, favorisant la cognition et la prise de décision de l’opérateur.
Ces travaux se basent sur une meilleure compréhension du comportement humain et de l'environnement en s'intéressant aux modalités d’action, de perception et de commande à des échelles différentes dans des contextes allant de l’atelier intelligent et du bureau numérique jusqu’à la micromanipulation.
 

Genèse

L’équipe a germé à l’intersection de travaux historiques en micromanipulation téléopérée et en perception haptique, enrichis par l’arrivée de deux chercheurs sur la thématique de l’Interaction Humain-Machine (IHM). La complémentarité des compétences, des approches méthodologiques et des champs d’applications pluridisciplinaires a rapidement engagé une synergie scientifique autour du paradigme d’interactions multiéchelles. On retrouve cette notion d'échelle au niveau des environnements de la tâche (du micromanipulateur à l’opérateur) et du poste de travail (dispositif mobile, PC de bureau, affichage mural) ; au niveau des stimuli (vibrotactile, haptique, audio, vision) ; ainsi qu’au niveau du nombre d'utilisateurs ou encore de l’échelle du temps, en considérant l'évolution de l'expertise utilisateur. Notre travail s’articule autour des notions de couplage, de transmission d’information et de transition entre ces différentes échelles.

Le champ applicatif

Le concept de Smart Workspace/atelier intelligent est très représentatif de nos objectifs scientifiques globaux. Une illustration non-exhaustive de notre ambition serait l’évolution industrie 4.0 appliquée à l’artisanat manuel. Cette activité est pratiquée encore aujourd’hui avec très peu de changements depuis plusieurs siècles dans plusieurs domaines à forte valeur ajoutée, à cause du savoir-faire humain impliqué et les faibles volumes de production. On peut citer l’horlogerie et la joaillerie comme des domaines traditionnels dans ce cadre, en plus des domaines de rupture comme l’instrumentation scientifique « nouvelle génération » par exemple à travers le microassemblage des composants MOEMS1 ou les expériences biologiques sur des échantillons isolés, l’intervention médicale par des microbots, ou encore le domaine artistique autour des nouvelles formes d’expression2.
 

Méthodologie

Les retombées pratiques de nos travaux sont des systèmes mécatroniques, des systèmes logiciels interactifs et des schémas de commandes. Leur conception s’appuie sur des fondements théoriques, des modèles physiques et comportementaux, des simulations et des évaluations empiriques.

Les études expérimentales sont menés sur le terrain et sur plusieurs plateformes de l’ISIR, notamment une salle blanche avec des moyens de microscopie (électronique à balayage, holographique), une salle immersive (stéréoscopie, interfaces haptiques), une salle bio (pinces optiques, paillasse biochimie), ainsi qu’une salle dédiée aux études psychophysiques. Cette richesse permet de reproduire en laboratoire les situations réelles d’une application terrain, , de la tâche jusqu’à l’utilisateur.
 

Stratégie

Une forte dynamique en interne est déjà atteinte à l’amont de la création officielle de l’équipe. Actuellement, nous sommes porteurs de 4 projets ANR, dont 2 JCJC, et sommes partenaires de 3 autres. D’autres actions labellisées existent à travers des financements Labex (Cami et Smart), de Sorbonne Universités, et de SATT Lutech. Ces projets mobilisant tous les effectifs de l’équipe traitent des systèmes microbotiques interactifs et des approches nouvelles pour l’IHM, et sont souvent proches des applications industrielles.

La volonté de contribuer à tous les travaux de l’ISIR autour des problématiques d’interface et d’interaction porte aussi un grand potentiel de collaboration avec les autres équipes sous forme de projets transverses ou de thèses co-encadrées. Des actions inter-équipes sont déjà en cours avec PiRoS (Social Touch) et Agathe (Cockpit Chirurgical). Nous sommes également engagés dans la proposition eur i2m@su. Notre positionnement scientifique est aussi singulier dans le paysage de Sorbonne Université et nous nous investirons pour la continuation des collaborations déjà entreprises avec notamment l’Institut de Biologie Paris-Seine (IBPS) et l’Institut des Sciences de Calcul et des Données (ISCD).

Le nombre important des projets labellisés existant est un levier pour l’attractivité de l’équipe à partir des collaborations interdisciplinaires et des opportunités de recrutement post-doctorants. En progressant notre visibilité à l’international avec une participation accrue aux évènements communautaires, des workshops et des séminaires ou encore des écoles d’été, nous désirons attirer des jeunes talents prometteurs pour renforcer nos effectifs.