Simulateur tutoriel intelligent pour les opérations robotisées application au bras canadien sur la station spatiale internationale

Cette thèse a pour objectif de développer un simulateur tutoriel intelligent pour l'apprentissage de manipulations robotisées, applicable au bras robot canadien sur la station spatiale internationale. Le simulateur appelé Roman Tutor est une preuve de concept de simulateur d'apprentissage autonome et continu pour des manipulations robotisées complexes. Un tel concept est notamment pertinent pour les futures missions spatiales sur Mars ou sur la Lune, et ce en dépit de l'inadéquation du bras canadien pour de telles missions en raison de sa trop grande complexité. Le fait de démontrer la possibilité de conception d'un simulateur capable, dans une certaine mesure, de donner des rétroactions similaires à celles d'un enseignant humain, pourrait inspirer de nouvelles idées pour des concepts similaires, applicables à des robots plus simples, qui seraient utilisés dans les prochaines missions spatiales. Afin de réaliser ce prototype, il est question de développer et d'intégrer trois composantes originales : premièrement, un planificateur de trajectoires pour des environnements dynamiques présentant des contraintes dures et flexibles ; deuxièmement, un générateur automatique de démonstrations de tâches, lequel fait appel au planificateur de trajectoires pour trouver une trajectoire solution à une tâche de déplacement du bras robot et à des techniques de planification des animations pour filmer la solution obtenue ; et troisièmement, un modèle pédagogique implémentant des stratégies d'intervention pour donner de l'aide à un opérateur manipulant le SSRMS. L'assistance apportée à un opérateur sur Roman Tutor fait appel d'une part à des démonstrations de tâches générées par le générateur automatique de démonstrations, et d'autre part au planificateur de trajectoires pour suivre la progression de l'opérateur sur sa tâche, lui fournir de l'aide et le corriger au besoin