MÉCANISME À CÂBLES À 3 DDL AVEC COMMANDE EN EFFORT

Problème: Les chercheurs du Laboratoire de robotique (Directeur Dr. Clément Gosselin, Département de génie mécanique) et du Laboratoire de vision et systèmes numériques (Directeur Dr. Denis Laurendeau, Département de génie électrique et de génie informatique) sont actuellement à développer une plate-forme de marche (locomotion interface) permettant à un utilisateur de se déplacer dans un environnement virtuel comme s'il se déplaçait dans un environnement réel. La plate-forme de marche sera dotée d'une interface réseau lui permettant de transmettre les paramètres de marche de l'utilisateur sur un réseau local (réseau Ethernet). Ainsi, la position, l'orientation et la vitesse de l'utilisateur pourront être connues de l'environnement virtuel et, en contrepartie, le contenu de l'environnement virtuel sera également connu de la plate-forme de marche qui pourra ainsi recréer le profil du terrain pour l'utilisateur. L'utilisation de plusieurs exemplaires de cette plate-forme permettra de créer des scénarios réalistes d'opérations de groupe impliquant plusieurs personnes oeuvrant dans des environnements virtuels.

Motivation: L'architecture qui a été retenue pour la plate-forme se démarque significativement des systèmes proposés actuellement dans la littérature, notamment les systèmes basés sur les tapis roulants omnidirectionnels. En effet, la plate-forme proposée repose sur deux mécanismes parallèles à six degrés de liberté actionnés par des câbles (un mécanisme par pied). Le mécanisme parallèle présente de nombreux avantages dont une bande passante mécanique élevée et un contrôle de grande précision. L'utilisation de câbles comme actionneurs permet d'autre part de réduire le poids et l'encombrement du mécanisme.

Approche: D'abord les exigences que doit satisfaire la plate-forme par rapport à l'application de marche doivent être étudiés afin de définir l'enveloppe de travail requise pour recréer un environnement de marche réaliste. Ensuite, différentes approches seront étudiées qui permettront de garder la plate-forme de marche dans sa position optimale de fonctionnement tout en faisant en sorte que l'utilisateur ait l'impression de marcher sur une surface infinie alors qu'il ne se déplace en réalité que très peu. La troisième étape du projet sera de participer, avec d'autres chercheurs, à la conception et à la mise au point d'un prototype miniaturisée de la plate-forme et à la conception et à l'implantation des algorithmes de contrôle de celle-ci.

Applications: Les applications militaires en milieu urbain ou les applications de recherche et de sauvetage sont des exemples concrets d'applications de la plate-forme de marche avec interface réseau. De plus, la plate-forme de marche pourra être utilisée dans des applications de réadaptation car elle offrira aux thérapeutes un environnement parfaitement contrôlé grâce auquel ils seront en mesure de planifier les exercices de marche adaptés au patient.