Les progrès récents en robotique aérienne suggèrent que les drones peuvent assister les travailleurs dans l’exécution de tâches complexes dans des endroits difficiles d’accès. Des projets européens comme AEROARMS, AIROBOTS et Aerial Core ont exploré des tâches d’inspection et de maintenance aériennes. Cependant, ces projets sont encore préliminaires et présentent des limitations en termes de manipulation, de temps de vol et de conditions environnementales. De plus, l’interaction humain-drone a été peu étudiée, soulignant la nécessité de recherches pour garantir des interactions en toute sécurité entre les humains et les drones. Le projet proposé se concentrera sur deux phases principales de l’interaction humain-drone : la phase d’approche et la phase d’interaction. Dans la phase d’approche, le drone doit s’approcher en toute sécurité et confortablement d’un humain, en tenant compte de facteurs tels que la vitesse, la direction, le retour verbal/non verbal et l’estimation des mouvements humains. La recherche identifiera les facteurs optimaux pour l’interaction humain-drone, en s’inspirant des modèles de robots humanoïdes. L’objectif est de développer un cadre de planification de mouvement sensible à l’humain qui maximise la sécurité, la confiance et le confort pendant l’approche.

Dans la phase d’interaction, le drone et l’humain interagissent physiquement, impliquant des forces et des couples. Il est crucial d’estimer et de prédire avec précision ces forces pour maintenir la stabilité et la sécurité. La recherche vise à développer un contrôleur d’autonomie partagée qui adapte le niveau d’autonomie du drone en fonction des informations humaines et environnementales. Ce contrôleur garantira la stabilité et la sécurité lors de tâches telles que le transport collaboratif d’objets. La commande prédictive par modèle (MPC) sera explorée comme une approche prometteuse pour ce contrôleur, car elle optimise le contrôle dans un court horizon temporel, similaire aux interactions humain-humain.

La recherche doctorale se concentrera sur la conception et le contrôle de manipulateurs aériens pour des applications d’interaction humain-robot. Les contributions clés incluront l’estimation de modèles humains à partir des perspectives de navigation et de manipulation, l’identification des caractéristiques humaines/environnementales pertinentes, le développement de planificateurs de mouvement sensibles à l’humain et la création de contrôleurs d’autonomie partagée qui assurent la stabilité du système lors des interactions physiques humain-drone.