État des connaissances sur les fauteuils roulants motorisés intelligents (FRMIs) et recommandations pour la poursuite de leur développement : un examen de la portée

Contexte : La participation sociale d’utilisateurs de fauteuils roulants peut être affectée par certains facteurs, tels que l’accessibilité et les caractéristiques individuelles de ces derniers, pouvant limiter leur pleine implication dans la réalisation des activités signifiantes de la vie quotidienne. Afin d’améliorer leur mobilité, différents prototypes de fauteuils roulants motorisés intelligents (FRMIs) sont en développement, à l’intention de personnes présentant des déficiences physiques, cognitives ou sensorielles, et qui sont dans l’incapacité d’utiliser un fauteuil roulant motorisé (FRM). Le but visé est de leur procurer davantage d’autonomie dans leurs déplacements, et tenter ainsi de répondre à leurs besoins en termes de mobilité et de participation sociale. Objectif : Explorer la littérature portant sur le développement de FRMIs afin de comprendre dans quelle mesure les prototypes existants répondent aux besoins réels des utilisateurs, d’identifier les limites des études, et de faire des recommandations pour mieux orienter le développement continu des FRMIs. Méthodologie : Un examen de la portée a été réalisé suivant les six étapes proposées par Arskeys et O’Malley (2005), puis bonifiées par Levac et al. (2010). Les études publiées en anglais ou en français, jusqu’à septembre 2020, ont été consultées. Résultats : Au total, 41 études ont été retenues pour l’analyse. Les résultats suggèrent que les différentes technologies intégrées aux FRMIs pourraient contribuer à répondre à certains besoins d’utilisateurs présentant différentes incapacités, contribuer à améliorer leur mobilité, procurer de l’autonomie et favoriser leur participation sociale. Par ailleurs, des résultats complémentaires ont permis d’identifier : (a) d’autres technologies, pouvant favoriser davantage le sentiment d’autonomie et de confort aux utilisateurs, et (b) d’autres usages possibles du FRMI en clinique. Une limite importante identifiée est l’absence d’études expérimentales pouvant permettre d’évaluer l’efficacité du FRMI. Le point de vue des proches-aidants est également peu rapporté dans la littérature. Conclusion : Des études futures seraient à envisager en vue d’améliorer les prototypes de FRMIs existants.Background: The level of social participation among wheelchair users can be affected by factors such as accessibility, as well as their individual clinical profile, which can limit their full involvement in meaningful activities of daily living. To meet their needs in terms of mobility and social participation, different prototypes of intelligent powered wheelchairs (IPW) are being developed, in order to improve the mobility of people with physical, cognitive or sensorial impairments, who have difficulties using standard powered wheelchairs. Objective: The aim of this study was to map the existing literature on the nature of studies carried out on IPWs to better understand how the existing IPWs meet the needs of powered wheelchair users, and to better guide the ongoing development of IPWs. Methods: A scoping review was conducted in accordance with the six stages of Arskeys and O’Malley’s (2005) framework which was later enhanced by Levac et al. (2010). All studies available until September 2020, written in English or in French, were included. Results: A total of 41 studies were included in the scoping review. The results suggest that the various technologies integrated into IPWs could meet some of the needs of powered wheelchair users (PWu), could help improve mobility, provide independence, and promote social participation of some PWu. Moreover, additional results were identified: (a) other technologies, that could provide more independence and comfort to users, and (b) other clinical uses of IPW. An important limitation of the literature is the lack of experimental studies that could help assessing the efficiency of IPW. The point of view of caregivers is also less reported in the literature. Conclusion: Further studies should be considered to improve the functioning of the existing prototypes of IPW

Génération de chemins de couverture pour des opérations automatisées de contrôle non destructif appliquées dans l'industrie aérospatiale

RÉSUMÉ L’industrie aérospatiale accorde un rôle majeur au contrôle non destructif (CND) dans le processus de fabrication et de maintenance des structures et il est utilisé, entre autres, pour détecter des défauts tels que des fissures à un stade précoce. Cependant, les techniques de CND sont encore principalement opérées manuellement, en particulier sur des structures aérospatiales complexes. Plusieurs inconvénients en résultent tels que la pénibilité et le temps d’opération des techniques. De plus, la fiabilité et la répétabilité des résultats d’inspection est susceptible de varier de manière significative puisqu’elles dépendent de l’expérience et de la dextérité de chaque opérateur. Dans le cadre du projet MANU-418 du Consortium de recherche et d’innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ) dans lequel s’inscrit le présent travail de recherche, il a été proposé de développer un système muni d’un bras manipulateur à 6 DDL permettant d’automatiser trois techniques particulières de CND utilisées dans l’industrie aérospatiale : l’inspection par courants de Foucault (ECT), l’inspection par ressuage fluorescent (FPI) et l’inspection par thermographie infrarouge (IRT). L’objectif global du projet MANU-418 est de démontrer que ce système automatisé permet d’obtenir des résultats de détection de défauts (des fissures généralement) en surface et légèrement sous la surface au moins aussi acceptables en termes de fiabilité et de répétabilité que ceux obtenus manuellement. Un des objectifs spécifiques qui découle de ce projet est de développer une méthodologie et un outil logiciel de génération de chemins de couverture adaptés aux trois techniques de CND mentionnées précédemment pour l’inspection de surfaces complexes de structures aérospatiales. Le présent travail de recherche s’attache à la réalisation de cet objectif spécifique. Dans un premier temps, les propriétés de géométrie et de topologie du type de surfaces considérées dans ce projet sont définies (surfaces planes, congés, bords droits, surfaces cylindriques, trou dans la surface). Il est également supposé que le modèle 3D de la surface à inspecter est connu à l’avance. Aussi, l’automatisation de l’inspection ECT étant prioritaire devant celles des techniques FPI et IRT dans le cadre du projet MANU-418, la méthodologie développée se base sur les propriétés de chemin qu’une sonde différentielle à courants de Foucault (appelée ici sonde EC) suit habituellement lors d’une inspection manuelle, tout en permettant de rester utilisable pour les autres techniques. Le chemin d’inspection d’une sonde EC est défini par un balayage en zigzag et cette sonde est généralement en contact léger avec la surface durant le balayage. Aussi, l’axe de la sonde doit en tout temps être normal à la surface et, l’alignement de ses deux bobines doit toujours être orienté le long de sa direction de déplacement. Une première méthodologie est alors proposée pour générer des chemins de couverture sur toute la surface à inspecter en respectant les contraintes de la sonde EC.----------ABSTRACT Non destructive testing (NDT) plays an important role in the aerospace industry during the fabrication and maintenance of the structures built and is used, among other useful applications, to detect flaws such as cracks at an early stage. However, NDT techniques are still mainly done manually, especially on complex aeronautical structures, which then results in several drawbacks. In addition to be difficult and time-consuming, reliability and repeatability of inspection results are likely to be affected, since they rely on each operator’s experience and dexterity. The present thesis is part of a larger project (MANU-418) of the Consortium for Research and Innovation in Aerospace in Québec (CRIAQ). In this project, it has been proposed to develop a system using a 6-DOF manipulator arm to automate three particular NDT techniques often needed in the aerospace industry: eddy current testing (ECT), fluorescent penetrant inspection (FPI), and infrared thermography (IRT). The main objective of the MANU-418 project is to demonstrate the efficiency of the developed system and provide inspection results of surface and near surface flaws (cracks usually) at least as reliably and repeatably as inspection results from a human operator. One specific objective stemming from the main objective of the project is to develop a methodology and a software tool to generate covering paths adapted for the three forementioned NDT techniques to inspect the complex surfaces of aerospace structures. The present thesis aims at reaching this specific objective. At first, geometrical and topological properties of the surfaces considered in this project are defined (flat surfaces, round and straight edges, cylindrical or near cylindrical surfaces, holes). It is also assumed that the 3D model of the surface to inspect is known in advance. Moreover, it has been decided within the framework of the MANU-418 project to give priority to the automation of ECT compared with the other techniques (FPI and IRT). As a result, the methodology developed to generate inspection paths is more closely focused on path constraints relative to the manual operations of ECT using a differential eddy current probe (named here EC probe), but it is developed to be flexible enough to be used with the other techniques as well. Common inspection paths for ECT are usually defined by a sweeping motion using a zigzag pattern with the EC probe in mild contact with the inspected surface. Moreover, the main axis of the probe must keep a normal orientation with the surface, and the alignment of its two coils must always be oriented along the direction of its motion. A first methodology is then proposed to generate covering paths on the whole surface of interest while meeting all EC probe motion constraints. First, the surface is meshed with triangular facets, and then it is subdivided into several patches such that their geometry and topology are simpler than the whole surface

Localisation par vision multi-spectrale (Application aux systèmes embarqués)

La problématique SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) est un thème largement étudié au LAAS depuis plusieurs années. L'application visée concerne le développement d'un système d'aide au roulage sur aéroport des avions de ligne, ce système devant être opérationnel quelques soient les conditions météorologiques et de luminosité (projet SART financé par la DGE en partenariat avec principalement FLIR Systems, Latécoère et Thales).Lors de conditions de visibilité difficile (faible luminosité, brouillard, pluie...), une seule caméra traditionnelle n'est pas suffisante pour assurer la fonction de localisation. Dans un premier temps, on se propose d'étudier l'apport d'une caméra infrarouge thermique.Dans un deuxième temps, on s'intéressera à l'utilisation d'une centrale inertielle et d'un GPS dans l'algorithme de SLAM, la centrale aidant à la prédiction du mouvement, et le GPS à la correction des divergences éventuelles. Enfin, on intègrera dans ce même SLAM des pseudo-observations issues de l'appariement entre des segments extraits des images, et ces mêmes segments contenus dans une cartographie stockée dans une base de données. L'ensemble des observations et pseudo-observations a pour but de localiser le porteur à un mètre près.Les algorithmes devant être portés sur un FPGA muni d'un processeur de faible puissance par rapport aux PC standard (400 MHz), un co-design devra donc être effectué entre les éléments logiques du FPGA réalisant le traitement d'images à la volée et le processeur embarquant le filtre de Kalman étendu (EKF) pour le SLAM, de manière à garantir une application temps-réel à 30 Hz. Ces algorithmes spécialement développés pour le co-design et les systèmes embarqués avioniques seront testés sur la plate-forme robotique du LAAS, puis portés sur différentes cartes de développement (Virtex 5, Raspberry, PandaBoard...) en vue de l'évaluation des performancesThe SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) problematic is widely studied from years at LAAS. The aimed application is the development of a helping rolling system for planes on airports. This system has to work under any visibility and weather conditions ("SART" project, funding by DGE, with FLIR Systems, Thalès and Latecoère).During some weather conditions (fog, rain, darkness), one only visible camera is not enough to complete this task of SLAM. Firstly, in this thesis, we will study what an infrared camera can bring to SLAM problematic, compared to a visible camera, particularly during hard visible conditions.Secondly, we will focus on using Inertial Measurement Unit (IMU) and GPS into SLAM algorithm, IMU helping on movement prediction, and GPS helping on SLAM correction step. Finally, we will fit in this SLAM algorithm pseudo-observations coming from matching between points retrieved from images, and lines coming from map database. The main objective of the whole system is to localize the vehicle at one meter.These algorithms aimed to work on a FPGA with a low-power processor (400MHz), a co-design between the hardware (processing images on the fly) and the software (embedding an Extended Kalman Filter (EKF) for the SLAM), has to be realized in order to guarantee a real-time application at 30 Hz. These algorithms will be experimented on LAAS robots, then embedded on different boards (Virtex 5, Raspberry Pi, PandaBoard...) for performances evaluationTOULOUSE-INSA-Bib. electronique (315559905) / SudocSudocFranceF

Organisations et territoires

DOSSIER SPÉCIAL: Santé et sécurité du travail : bref recul et arrêt sur image - Monique Lortie Analyse des accidents de travail mortels survenus au Québec comprenant un véhicule roulant de 2013 à 2017 : perspectives et avenues d'intervention - Anthony Poupart, Milad Delavary, Cheikh Faye, Hector Ignacio Castellucci, Mathieu Tremblay, Martin Lavallière L'ENTRETIEN : Diane Berthelette, professeure titulaire retraitée, département d'organisation et ressources humaines, UQAM - Cheikh Faye ESPACE LIBRE: Ville intelligente, démocratie et durabilité : l'improbable quadrature du cercle - Martin Simard Démarketing de la consommation d'électricité résidentielle avec les croyances relatives à la législation comme modérateur : une étude de cas sur la bande de Gaza, en Palestine - Mohammed Z. Salem Analyse bioécologique d'une organisation « porteuse de sens » : le cas de l'Écohameau de La Baie - Christiane Bergeron-Leclerc, Jacques Cherblanc, Éric Jean S'alimenter malgré le froid, la distance et le reste : l'émergence de stratégies favorables à la résilience alimentaire en Jamésie (nord du Québec) - France Desjardins, Pierre-André Tremblay Vigne et vignobles au Saguenay-Lac-St-Jean, au Québec : du nouveau dans le paysage - Majella-J. Gauthier Des enjeux de genre à la (re)féminisation de la gouvernance scolaire au Québec : une dynamique d'égalisation de rattrapage ou de dévalorisation? - Anastasie Amboulé-Abath La gestion de la pandémie de COVID-19 au Cameroun : bilan et perspectives - Jacob Atangana-Abé Les enjeux de la sécurité du partage des données de recherche dans les projets de recherche mettant en collaboration les établissements de recherche publics et le secteur privé - Marc Bruyère Notes d'actualité : À bout de souffle : la santé mentale des travailleurs essentiels sous la loupe - Landry Kuate, Salmata Ouedraogo L'ENTRETIEN : Carole Dionne, professeure en sciences infirmières, département des sciences de la santé, UQAC - France Desjardins, Jeanne Simard Julie Bouchard, professeure et chercheuse en neuropsychologie clinique, département des sciences de la santé, UQAC - France Desjardins, Jeanne Simar

Commande de l'inter-distance entre deux véhicules

Ce document rapporte le travail effectué dans le contexte d'une thèse de Doctorat en Automatique et Productique à l'Institut National Polytechnique de Grenoble INPG, préparée au Laboratoire d'Automatique de Grenoble. Cette thèse a été partiellement soutenue par ARCOS. ARCOS est un programme français sur le véhicule et la sécurité routier. Pour des détails, voir la page Web http://www.arcos2004.com. Les contributions de ce travail concernent principalement le développement d'un nouveau modèle de référence de l'inter-distance, la conception d'un contrôleur longitudinal associé et son application aux systèmes d'aide à la conduite, comme les systèmes d'avertissement de l'inter-distance, les systèmes d'anti-collisions et les systèmes de mitigation des collisions. Le modèle de référence de l'inter-distance peut être employé dans des scénarios comme l'Adaptive cruise control et le Stop-and-go. Le modèle proposé est non-linéaire et fournit des solutions dynamiques qui a priori vérifient simultanément des critères de confort (accélérations et jerk bornés) et des critères de sécurité (c.-à-d. la prévention de collisions). Le modèle de référence de l'inter-distance est basé sur des lois physiques de contact mécanique. Une particularité de ce modèle est que ses solutions peuvent être décrites par des courbes intégrales explicites. Ceci permet de caractériser explicitement l'ensemble des états initiaux pour lequel les critères de sécurité et de confort sont vérifiés.La commande longitudinale et le modèle de référence de l'inter-distance ont été testés tant en simulation qu'en expérimentation, ce qui permet d'évaluer la performance et la potentialité de cette approche.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Gestion du trafic des drones à basse hauteur : concept d’opération et solutions technologiques

International audienceDrone operations at low level now appear to be a large part of the existing and future market for these systems.However, their use is still limited by security and safety concerns.Regarding safety, one of the risks is that a drone collides with another aircraft. This paper presents a concept of operation to manage the drone traffic in order to mitigate the previously mentioned collisions risk. A low-level airspace structure and a navigation principle are analyzed to strategically reduce the risk of encounters whereas vehicle collision avoidance equipment is defined in order to avoid collisions at the tactical level.Conflicting trajectories are detected by a system placed on ground in order to allow a traffic manager or the remote pilot of the drone to solve them. The components of this so called LLRTM (Low Level RPAS Traffic Management) system, its architecture and its human-machine interfaces are described in this article. Simulations and preliminary test results are also presented.Regarding security, RPAs may be used with evil intents. In addition to its primary use, the LLRTM system makes possible to track all cooperative RPAs and alert authorities when they have a suspicious behavior.Les applications des drones à basse hauteur semblent aujourd’hui constituer une large part du marché existant et à venir pour ces systèmes. Cependant, leur utilisation est toujours limitée par des considérations de sécurité et de sûreté.Pour ce qui concerne la sécurité, l’un des risques est une collision aérienne. Cet article présente un concept d’opération pour gérer le trafic des drones afin d’atténuer ce risque. Une structure de l’espace aérien à basse altitude et un principe de navigation sont analysés pour diminuer au niveau stratégique le risque de rencontres entre drones tandis qu’un équipement de prévention de collisions entre véhicules est défini afin d’éviter les collisions au niveau tactique. Les conflits de trajectoires potentiels sont détectés par un système placé au sol afin qu'un gestionnaire de trafic ou le pilote distant du drone les résolvent. Les composants de ce système appelé LLRTM (Low Level RPAS Traffic Management), son architecture et ses interfaces homme-machine sont décrits dans cet article. Des simulations et des résultats de tests préliminaires sont également présentés.Pour ce qui concerne la sûreté, les drones peuvent être utilisés de façon illégale ou à des fins malveillantes. En complément à son utilisation primaire pour la gestion du trafic de drones, le système LLRTM peut détecter et poursuivre les drones dont le comportement est suspect afin de permettre d'alerter les autorités

Commande de l'inter-distance entre deux véhicules

This document reports the work done in the context of a Ph.D. Thesis in Automatic Control of the Institut National Polytechnique de Grenoble INPG, at the Laboratoire d'Automatique de GrenobleLAG(LAG is a Mixed Unit of Research UMR 5528 of the INPG,the Joseph Fourier University and the CNRS); This thesis was partially supported by the ARCOSFrench Program (ARCOS is a French program on safety vehicle and secure roads. For details, see http://www.arcos2004.com) .The contributions of this work concerns principally thedevelopment of a new safe inter-distance reference model, the design of the associated longitudinal controller, and its useful in different driver's assistance systems as a warning safe distance, collision avoidance system and collision mitigationsystem. The safe inter-distance reference model can be used in cruise control and in stop-and-go scenarios. The proposed model is nonlinear and provides dynamic solutions which a priori verify comfort (maximum values for accelerations and jerks) and safety criteria (i.e. avoidance of collisions) simultaneously. It is based on physical laws of compliant contact, and has a particularity that its solutions can be described by explicit integral curves. This allows to explicitly characterize the set of initial condition for which the safety and comfort specificationsare met.The longitudinal control and the inter-distance reference model have been tested as in simulation as in experimentation. This allows to evaluate the performance and the useful of thisapproach.Ce document rapporte le travail effectué dans le contexte d'une thèse de Doctorat en Automatique et Productique à l'Institut National Polytechnique de Grenoble INPG, préparée au Laboratoire d'Automatique de Grenoble LAG (LAG est une Unité mixte de recherche UMR 5528 de l'INPG, de l'université Joseph Fourier et du CNRS). Cette thèse a été partiellement soutenue par ARCOS (ARCOS est un programme français sur le véhicule et la sécurité routière. Pour des détails, voir la page web http://www.arcos2004.com).Les contributions de ce travail concernent principalement le développement d'un nouveau modèle de référence de l'inter-distance, la conception d'un contrôleur longitudinal associé et son application aux systèmes d'aide à la conduite, comme les systèmes d'avertissement de l'inter-distance, les systèmes d'anti-collisions et les systèmes de mitigation des collisions. Le modèle de référence de l'inter-distance peut être employé dans des scénarios comme l'Adaptive cruise control et le Stop&go. Le modèle proposé est non-linéaire et fournit des solutions dynamiques qui a priori vérifient simultanément des critères de confort (accélérations et jerk bornés) et des critères de sécurité (c.-à-d. la prévention de collisions). Le modèle de référence de l'inter-distance est basé sur des lois physiques de contact mécanique. Une particularité de ce modèle est que ses solutions peuvent être décrites par des courbes intégrales explicites. Ceci permet de caractériser explicitement l'ensemble des états initiaux pour lequel les critères de sécurité et de confort sont vérifiés.La commande longitudinale et le modèle de référence de l'inter-distance ont été testés tant en simulation qu'en expérimentation, ce qui permet d'évaluer la performance et la potentialité é de cette approche