Exploration des facteurs haptiques et visuels permettant d'accroître le sentiment de contrôle physique partagé à l'aide de la réalité virtuelle

Publié le
Equipe (ou département si l'offre n'est pas rattachée à une équipe)
Lieu
Centre Inria de l'Université de Rennes
Unité de recherche
IRISA - UMR 6074
Description du sujet de la thèse

Les robots humanoïdes sont de plus en plus utilisés dans des environnements complexes, où la téléopération et l’autonomie partagée doivent garantir sécurité, performance et confiance. Cette recherche se situe à l’intersection de l’interaction humain-robot et de la réalité virtuelle (VR), et vise à optimiser le contrôle et la perception de robots humanoïdes par l’utilisateur. Les applications de la collaboration humain-robot sont utilisables dans la production industrielle et la rééducation en sciences de la santé. L’objectif principal de cette thèse est d’augmenter le seuil de rupture d’incarnation (Break in Embodiment, BIE), afin de permettre des niveaux plus élevés d’automatisation sans dégrader le sentiment d’incarnation et de contrôle de l’utilisateur. Si ces seuils sont bien connus pour les avatars virtuels, leur application au contrôle de robots physiques reste largement inexplorée. Pour cela, un cadre de contrôle partagé sera développé et visualisé en VR, puis transféré sur une plateforme robotique anthropomorphe multi-degrés de liberté, dans laquelle le robot assumera progressivement une part croissante du contrôle moteur. Deux approches principales seront étudiées : a) le retour haptique multimodal (kinesthésique, cutané, thermique), visant à maintenir le sentiment d’incarnation malgré une agentivité réduite; b) les caractéristiques sociales de l’agent (apparence, regard, distance interpersonnelle), afin de renforcer le rapport utilisateur-agent et d’augmenter la tolérance aux désalignements de mouvement. Cette recherche vise à définir des stratégies permettant de maintenir une forte incarnation dans des systèmes humanoïdes semi-autonomes, contribuant ainsi à des partenariats homme-machine plus intuitifs, fiables et efficaces

Bibliographie
  • Soave, F., Bryan-Kinns, N., & Farkhatdinov, I. (2020). A preliminary study on full-body haptic stimulation on modulating self-motion perception in virtual reality. In _International Conference on Augmented Reality, Virtual Reality and Computer Graphics_ (pp. 461-469). Cham: Springer International Publishing.
  • Toofany, S., Lécuyer, A., Argelaguet, F., & Saint-Aubert, J. (2025). “Persuasive Vibrations”: Studying the influence of vibration parameters on speech persuasion. _IEEE Transactions on Haptics_.
  • Zibrek, K., Niay, B., Olivier, A. H., Hoyet, L., Pettre, J., & McDonnell, R. (2020). The effect of gender and attractiveness of motion on proximity in virtual reality. _ACM Transactions on Applied Perception (TAP)_, _17_(4), 1-15.
  • Wainer, J., Feil-Seifer, D. J., Shell, D. A., & Mataric, M. J. (2006). The role of physical embodiment in human-robot interaction. In _ROMAN 2006-The 15th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication_ (pp. 117-122). IEEE.
  • Brizzi, F., Peppoloni, L., Graziano, A., Di Stefano, E., Avizzano, C. A., & Ruffaldi, E. (2017). Effects of augmented reality on the performance of teleoperated industrial assembly tasks in a robotic embodiment. _IEEE Transactions on Human-Machine Systems_, _48_(2), 197-206.
  • Ventre-Dominey, J., Gibert, G., Bosse-Platiere, M., Farnè, A., Dominey, P. F., & Pavani, F. (2019). Embodiment into a robot increases its acceptability. _Scientific reports_, _9_(1), 10083.
  • Kilteni, K., Groten, R., & Slater, M. (2012). The sense of embodiment in virtual reality. _Presence: Teleoperators and Virtual Environments_, _21_(4), 373-387.
  • Debarba, H. G., Boulic, R., Salomon, R., Blanke, O., & Herbelin, B. (2018). Self-attribution of distorted reaching movements in immersive virtual reality. _Computers & Graphics_, _76_, 142-152.
  • Porssut, T., Hou, Y., Blanke, O., Herbelin, B., & Boulic, R. (2021). Adapting virtual embodiment through reinforcement learning. _IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics_, _28_(9), 3193-3205.

 

 

Liste des encadrants et encadrantes de thèse

Nom, Prénom
Zibrek, Katja
Type d'encadrement
Directeur.trice de thèse
Unité de recherche
Inria
Equipe

Nom, Prénom
Pacchierotti, Claudio
Type d'encadrement
Co-encadrant.e
Unité de recherche
UMR 6074
Equipe
Contact·s
Mots-clés
réalité virtuelle, co-incarnation, haptique, robotique, perception