Modalités d’interaction

Afin de permettre à un opérateur et un algorithme de collaborer pour planifier tantôt dans l’espace libre, tantôt au contact, il nous faut définir les modalités d’interaction et

de partage d’autorité. Il existe en effet de nombreuses possibilités auxquelles nous avons réfléchi. Il nous faut savoir comment est détecté le contact, qui, de l’homme ou de la machine active et désactive le mode contact et qui se charge de la planification pendant ce mode.

4.3.1.1 Entrée en mode contact

L’entrée en mode contact peut se faire de différentes façons. L’opérateur déplace un objet dans l’espace libre au voisinage d’obstacles. Dans ce cas, le mode contact peut s’initier lorsque l’opérateur s’approche d’un obstacle. Un seuil à déterminer déclenche le mode qui a donc besoin d’un paramètre.

Une deuxième possibilité est d’attendre que l’opérateur entre en collision avec un obs-tacle. Le défaut de ce mode est que la détection du contact arrive trop tard, après la collision ; l’opérateur ayant depuis longtemps sélectionné une surface alors que le mode contact ne s’enclenche qu’à partir du moment où il entre en collision. L’opérateur a en effet très peu de chances de faire coïncider un point, segment ou face d’un objet contre la surface d’un obstacle s’il ne possède pas de périphérique avec retour d’effort. Dans cette situation, le seul retour est visuel, il faut donc se fier à la précision de l’affichage, du point de vue de la scène nécessairement partiel et de la précision du périphérique d’interaction. Le plus souvent, l’opérateur ne parvient pas exactement au contact mais est soit en dehors soit en collision. C’est donc le choix d’un périphérique d’interaction qui implique une solution.

Le mode contact peut être déclenché par une collision provoquée par la machine. Ce peut être une configuration en collision, à l’image de ce qui se produit parfois dans les algorithmes de rétraction. Ce peut être aussi une collision survenant lors de l’étape d’ajout d’un arc entre une configurationq_randet une configurationq_near. Le défaut de ces approches est que l’opérateur n’a aucun contrôle sur la surface choisie.

4.3.1.2 Pendant le mode contact

Pendant le mode contact, la planification de mouvement est soit totalement aléatoire soit interactive, l’opérateur ayant dans ce cas une part d’autorité.

La rotation de l’objet est soit fixe soit variable pendant le contact. Les différentes possibilités sont les suivantes :

— la machine tire aléatoirement l’orientation de l’objet pendant le mode contact — l’opérateur arrive au contact avec une certaine orientation et la machine la garde

constante

— l’opérateur décide de la ou des orientations de l’objet pendant le contact

Laisser la machine générer des orientations aléatoires permet d’explorer plus de pos-sibilités mais provoque plus collisions. Laisser l’opérateur décider d’une seule orientation confère la priorité à la décision de l’opérateur mais limite les possibilités.

Enfin, laisser l’opérateur choisir une ou plusieurs orientations pendant le mode contact permet d’explorer de nombreuses possibilités tout en donnant la priorité à l’opérateur mais nécessite soit un périphérique d’interaction adéquat tel qu’un bras haptique afin de donner des orientations valides, soit un algorithme permettant de décider de l’orientation en temps réel. Ces deux cas sont très différents

Dans le premier cas , un périphérique à retour d’effort et un algorithme de simulation des forces de friction sont utilisés. Au premier contact de type point contre point, un moment se crée en ce point de contact. L’objet viendra se maintenir contre l’obstacle d’abord contre un segment puis ensuite contre une face, selon les ordres de l’opérateur.

Dans le second cas, il faut un algorithme dédié à la recherche du contact d’un segment ou d’une surface, qui soit capable d’orienter l’objet automatiquement en fonction de sa géométrie et de celle de l’obstacle. Dans cette situation, l’homme a autorité pour choisir la surface de contact ainsi que l’orientation grossière de l’objet tandis que la machine a autorité pour l’orientation exacte de l’objet.

4.3.1.3 Sortie du mode contact

Enfin, la sortie du mode contact peut se faire en donnant autorité à la machine par exemple en quittant le mode contact la première fois qu’un échantillon au contact est en collision. Cela veut dire qu’il est en contact avec au moins une deuxième surface. Une autre possibilité est de laisser la machine tenter N échantillonnages, indépendamment de leur validité finale avant de quitter le mode.

Si l’autorité est laissée à l’opérateur, une possibilité est de mesurer la distance deOBJ

à l’obstacle. Si la distance est supérieure à un seuil prédéterminé, le planificateur quitte le mode contact.

4.3.1.4 Choix spécifiques

Nous avons décidé de laisser l’autorité à l’opérateur pour l’entrée en mode contact car il saura interpréter l’environnement et déterminer quelles sont les surfaces dignes d’intérêt mieux que la machine. Nous proposons de mesurer une distance de l’objet à la surface et d’initier le mode quand cette distance est inférieure à un seuil. Ce seuil est choisi arbitrai-rement et sera étudié au chapitre expérimentations 6.

Pendant le mode contact nous laissons la machine explorer seule la surface car l’opéra-teur aura du mal à rester en contact avec ladite surface mais avec une orientation fixe car nous laissons la priorité à l’opérateur pour le choix de l’orientation. Nous disposons d’une souris 6D comme périphérique d’interaction ce qui nous empêche de laisser l’opérateur choisir l’orientation pendant le mode contact car sans retour sensoriel, il est probable qu’il choisisse des orientations en collision.

La sortie du mode contact se fait au bout deN itérations en contact afin de laisser la chance à la machine d’explorer suffisamment la surface choisie par l’opérateur. Si l’opérateur

n’a pas déplacé son objet, le seuil de distance sera de nouveau franchi, ce qui relancera le mode contact pour N nouvelles itérations.

Nous laissons donc l’opérateur décider manuellement du début du mode contact et s’il souhaite le relancer. Nous le laissons aussi décider manuellement de l’orientation de l’objet pendant ce mode.