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Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble
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Thèse Channarong

Auteur : Channarong TRAKUNSARANAKOM
Directeur de thèse : Frédéric NOEL
Co Directeur : Philippe MARIN
Date : 21 juin 2017

Propositions pour une conception de produits manufacturiers collaborative,
intuitive et tangible, via des environnements de réalité virtuelle et augmentée.

Ce travail de recherche présente les concepts généraux pour l'évaluation de la performance des environnements de réalité virtuelle qui sont pertinents pour l'activité de conception des produits manufacturés. De plus il vise à présenter aussi le contexte de la recherche pour l'industrie automobile thaïlandaise, car cette thèse souhaite développer de nouvelles connaissances au profit de l'économie thaïlandaise. Cette recherche couvre plusieurs contextes concernant l'interaction homme-machie mais aussi l'évaluation de la réalité virtuelle pour les secteurs industriels et académiques. L'état de l'art pertinent pour cette recherche comprend les thématiques : interface utilisateur, les problèmes liés aux facteurs humains, mais aussi l'évaluation de l'utilisabilité. Le souhait ici est d'aller plus loin vers l'évaluation de l'utilité des systèmes de réalité virtuelle. Nous devons identifier des critères abstraits d'évaluation dont l'affordance, l'ergonomie, l'intuitivité, la tangibilité et la fatigue qu'impliquent ces environnements. Cette évolution de l'environnement de réalité virtuelle nécessite le développement d'une méthode adaptée à ces critères. Nous sommes spécifiquement intéressés par les étapes de conception ou de préparation de la fabrication, et plus particulièreent dans les activités d'assemblage et de simulation de mouvements. La conception d'un environnement de réalité virtuelle et la mise en œuvre d'une application informatique qui soutient l'évaluation de ces activités sont présentées. L'objectif principal d'une telle application reste l'évaluation de la performance des environnements de réalité virtuelle pour soutenir les tâches des concepteurs et des ingénieurs. Cette recherche a conduit à deux expériences : la première pour valider l'évaluation et la comparaison de la performance d'un environnement de réalité virtuelle par l'utilisation de capteurs de base tels que la complétude de la tâche, sa durée, et l'instabilité des gestes de l'utilisateur. La tâche testée concerne l'assemblage de vis et permet l'analyse des mouvements de base tels que la translation, la rotation, l'orientation et l'insertion dans les alésages. Nous avons mis en oeuvre l'expérience sur quatre environnements et avons invité 40 participants à notre protocole expérimenal. La deuxième expérience a été organisée autour d'une simulation de mécanisme de came à barillet qui fonctionne avec un seul mouvement de rotation mais qui fournit une trajectoire 3D complexe. Les experts en concepion peuvent avoir des difficultés lors du réglage des paramètres de conception pour s'assurer que le mécanisme fonctionne bien. On étudie donc la capacité de la réalité virtuelle à surpasser ces difficultés. Si cette capacité est démontrée, il est également prévu d'évaluer et de comparer les performances du système d'environnement de la réalité virtuelle par l'utilisation d'une technique d'évaluation abstraite de haut niveau associée aux capteurs de bas iveau. Trente participants ont été impliqués dans cette expérience où les deux capters de base ont été capturés et des critères de haut niveau ont été évalués via un questionnaire. Encore une fois, les quatre environnements, y compris la stéréoscopie ou le dispositif haptique, ont été utilisés pour établir des comparaisons à l'égard de cette nouvelle tâche.

mise à jour le 9 juin 2017

  • Tutelle CNRS
  • Tutelle Grenoble INP
  • Université Joseph Fourier
  • Tutelle UMR
Univ. Grenoble Alpes