Navigation semi-autonome d'un fauteuil roulant motorisé en environnements restreints

Ce travail introduit un système de navigation semi-autonome pour fauteuil roulant motorisé (FRM) visant à assister les personnes à mobilité réduite dans leurs déplacements quotidiens. Différentes fonctionnalités d'assistance à la navigation sont offertes, telles que l'assistance d'évitement de collision et de déblocage lors d'impasses, puis l'exécution de manoeuvres automatiques : de mouvements rectilignes, de suivi de murs, de suivi de personnes, de traversée de passages étroits et de stationnement. Élaboré avec l'appui de professionnels en réadaptation et d'usagers de FRM, le système de navigation proposé se distingue par sa facilité d'appropriation attribuable à des fonctionnalités simples à maîtriser, par sa navigation intuitive, confortable et sécuritaire, puis par ses aptitudes à opérer en environnements restreints, variés et inconnus. Le système est validé à l'aide du WST (Wheelchair Skills Test) en collaboration avec des professionnels en réadaptation du centre Lucie-Bruneau de Montréal. Huit usagers sains et neuf usagers handicapés ont exécuté le test. Les 8.8 kilomètres parcourus sur vingt-cinq heures d'expérimentation ont démontré l'efficacité et la fiabilité de la solution proposée. Les commentaires positifs des usagers confirment l'intérêt des différentes facettes du système. Les expériences ont, en outre, démontré une aptitude exceptionnelle à la réalisation automatique de manoeuvres en environnements restreints, comme lors de passage de portes standards (moins de 90 cm de large) et de stationnement. Ces performances sont rendues possibles en redéfinissant comment une plate-forme mobile doit se mouvoir dans l'espace, réagir aux obstacles, gérer l'incertitude des mesures, compenser l'erreur d'exécution, établir des stratégies valides dans la plupart des contextes liés aux fonctionnalités et, enfin, organiser l'ensemble des fonctionnalités sous une architecture de contrôle facilitant leur développement. Ce travail contribue ainsi à la robotique mobile par l'apport d'approches de suivi de séquence de points (et de trajectoires), d'évitement stratégique de collisions et d'impasses, de stationnement parallèle, de traversée de passages étroits, d'autolocalisation en environnement partiellement inconnu et par une architecture de contrôle sous laquelle opère l'ensemble des fonctionnalités. Ces méthodes se distinguent par leur capacité à s'adapter à des contextes variés et restreints, puis par leur simplicité d'utilisation. Chaque approche est étudiée individuellement, puis conjointement dans l'application de fauteuil roulant semi-autonome.