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«Modélisation dynamique et conception des systèmes électroniques de commande de fauteuil roulant»

le 5 janvier 2010

Le mardi 5 janvier 2010 à 10h00

 

Laboratoire d'Ingiénerie des Systèmes de Versailles
Institut Universitaire Technologique de Velizy
10-12, avenue de l'Europe
Salle 103-104
RDC - Bâtiment Boucher
78140 VELIZY

Présentée par : Monsieur Hamed Anwar Ibrahim EMAM Discipline : Robotique Laboratoire : LISV

Cette thèse aborde la problématique de la conduite de fauteuil roulant électrique par des personnes en situation de handicap. Il s'agit de favoriser l'usage de cette aide technique en étudiant les étages de commande. L'apport de ce travail de thèse autour de la commande d'un fauteuil roulant électrique se situe à deux niveaux : le premier porte sur la définition d'un modèle dynamique et le second sur une assistance à la navigation.

Le modèle dynamique développé dans ce travail permet de prendre en compte les effets de glissement qui accompagne inévitablement un déplacement de fauteuil roulant. Ces glissements apparaissent à la fois de façon latérale et longitudinale. Le modèle global résultant est une composition de modèles spécifiques qui portent sur la structure, les roues et les contacts roues/sols. La performance de ce modèle est évaluée à partir de tests en simulation et en expérimentation.

La partie assistance à la conduite correspond en fait à la définition d'un modèle de comportement du conducteur du fauteuil roulant. Il est basé sur l'étude des forces d'interaction entre le conducteur et son but de navigation sous les contraintes liées à l'environnement. Ce modèle décrit les accélérations et décélérations du conducteur associées au déplacement du fauteuil. Les premiers résultats de cette modélisation du comportement de la personne sont présentés sur la base de simulation de scénario de conduite.

 

Abstract :

 

Although the great modification that the authors had made on their electric power wheelchair, their prototypes suffer from two predominant deficiencies, one concerning dynamic modelling and the other is concerning the navigation assistance. The main goals of this thesis are to focus on these problems. In this thesis, a dynamic model for power wheelchairs including longitudinal and lateral slip effect that takes place while driving under non-normal conditions is presented. The system model developed consists of three main parts : body model, wheel model, and tire model. All these parts will be derived separately and will be in integrated into one global model. The effectiveness of the proposed method is verified by the simulation and the practical experiments. Also, the driver behaviour model is presented. The proposed behaviour model is based on the generalized force. In the proposed model, we assume that the driver when drives wheelchair to a certain target in this trajectory is subjected many forces, the summation of these forces act upon a driver cause it to accelerate or decelerate and change this direction continually while moving. The simulation results show that the proposed model shows realistic behaviour for the investigated scenarios.

Informations complémentaires

Karim DJOUANI, Professeur des Universités, à l'Université de Paris 12 - Créteil - Rapporteur

François ROCARIES, Professeur des Universités, à l'Ecole Supérieure d'Ingénieurs en Electrotechnique et Electronique - Noisy-le-Grand - Rapporteur

Yskandar HAMAM, Professeur Emérite, à l'Université de Technologie de Tshwane - Prétoria (Afrique du Sud) - Directeur de Thèse

Yasser ALAYLI, Professeur des Universités, à l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/LISV - Examinateur

Eric MONACELLI, Maître de Conférences, Habilité à Diriger des Recherches, à l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/ LISV - Examinateur

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