Résumé
La téléopération à l'aide d'une interface robotique est un concept qui remonte aux années 1990. Les objectifs sont divers, tels que la chirurgie, l'assemblage ou même le contrôle à distance depuis l'espace. Le but de toute téléopération est de permettre à un opérateur d'accomplir un ensemble spécifique de tâches dans un environnement distant avec une interface. Ces systèmes peuvent être couplés à des dispositifs mécatroniques ayant spécifiquement une forme anthropomorphe, autrement dit, des robots humanoïdes dont les premières recherches remontent aux années 70. Les robots humanoïdes peuvent contribuer dans de nombreux domaines, dans le cas de la téléopération, ils permettent de créer un avatar de l'opérateur. Nous avons étudié dans cette thèse divers sujets autour des robots humanoïdes et de la téléopération afin de fournir et créer des outils pour la téléopération des humanoïdes. Chacun de ces sujets a été testé sur des plates-formes robotiques humanoïdes diverses. Nous commençons par proposer des améliorations par rapport à l'état de l'art sur les méthodes de génération de trajectoire pour la locomotion d'humanoïde. À partir d'un modèle dynamique simple, nous ajoutons la modélisation des forces de contact du robot ainsi qu'une méthode pour adapter automatiquement la fréquence des pas. Ce tout permet d'améliorer la robustesse globale de la marche. Ensuite, nous étudions la marche d'un robot humanoïde contrôlé par un opérateur. En utilisant un dispositif de capture de mouvement et une méthode de Deep Learning, nous effectuons une marche synchronisée dans le temps. De plus, en utilisant des modèles d'invariant sur le mouvement humain ainsi qu'une méthode d'apprentissage automatique, nous synchronisons les mouvements de bras de l'opérateur. Nous avons également abordé le sujet de la création d'un système de contrôle de téléopération humanoïde. En utilisant des méthodes de contrôle robustes et éprouvées dans le temps pour la locomotion et la téléopération, nous avons construit un système de téléopération qui ne nécessite qu'une petite formation avec diverses sécurités pour effectuer plusieurs tâches avec un robot humanoïde telles que : la locomanipulation, l'interaction sociale, le retour haptique ou des interactions physiques sûres avec l'environnement. Ce système de contrôle a été réalisé dans le cadre du concours Avatar XPrize. Enfin, nous avons exploré l'idée d'une mise à l'échelle de la téléopération des robots humanoïdes. En ayant deux opérateurs à deux endroits distants, nous effectuons une interaction entre un opérateur et un robot, également contrôlé par un opérateur. Ce travail comprend un contrôle cinématique pour permettre une bonne localisation des contacts ainsi qu'un contrôle de la force pour transmettre (sans risque d'instabilité lié au retard) les efforts d'interaction humain/robot.