Contrôle collaboratif entre un pilote humain et un module semi-autonome de navigation

L'intervention d'un pilote humain dans le processus de contrôle d'une plate-forme mobile par un module semi-autonome de navigation pose le problème complexe de partage de contrôle. Ce problème est d'autant plus difficile à résoudre lorsque le module semi-autonome et le pilote ne partagent pas les mêmes ensembles d'observations et ne réagissent pas de la même manière devant un contexte de dangers. Le but de cette thèse est de développer une approche de contrôle collaboratif entre un pilote humain et un module semi-autonome de navigation ayant chacun différents systèmes de perception de danger et différentes manières d'action face au danger. En considérant que le module semi-autonome assiste le pilote dans ses manoeuvres de navigation, nous proposons une approche de contrôle collaboratif basée sur l'estimation de l'aptitude du pilote et comportant deux modules principaux: un module semi-autonome intégrant directement les signaux de contrôle du pilote et un module de délibération basé sur l'estimation de l'entropie comportementale du pilote. Le module semi-autonome utilise une version modifiée de l'approche d'évitement de dangers basée sur la méthode des champs de potentiels artificiels. La modification introduite vise à réduire les effets négatifs de la version classique sur le système de navigation collaboratif. En effet, la méthode classique d'évitement de dangers basée sur l'approche des champs de potentiel artificiel produit souvent des mouvements oscillatoires lorsque l'espace de navigation est contraint. Par ailleurs, cette méthode peut engendrer des directions de déplacements éloignées de celles désirées par le pilote. Ce qui n'est pas souhaitable. La méthode de champ de potentiel directionnel présentée dans cette thèse consiste à pondérer la force artificielle répulsive d'un danger en fonction de sa position géométrique par rapport à la direction du mouvement de la plate-forme avant de l'intégrer dans le calcul de la force répulsive artificielle résultante de tous les dangers immédiats. Comme la direction du mouvement provient des observations des signaux de contrôle du pilote, cette méthode privilégie essentiellement les dangers qui entravent directement le mouvement de la plate-forme.