Robot humanoïde créateur de lien social?

Antoine Malaise

Maître Assistant au Campus Technique de la HEH

Pascal Rivière

Maître Assistant au Campus Pédagogique de la HEH

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Plan de la présentation

• Introduction
• Présentation du projet
• NAO
• Relationnel
• Conclusion
• Questions

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Robot relationnel ?

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Présentation du projet

• Projet de coopération internationale soutenu par Wallonie – Bruxelles international.be (WBI)

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• 1^er septembre 2017 → 31 août 2019

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• Secteurs de coopération concernés
• Fédération Wallonie-Bruxelles : aide aux personnes, éducation/formation
• Région wallonne : recherche scientifique
• Cocof : aide aux personnes, santé, éducation, formation

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Partenaires

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Nos Partenaires

• Institutions du domaine social :
• I.M.P. L'Espéranderie :
• I.M.P., Institut Médico-Pédagogique, héberge en internat complet des personnes intellectuellement déficitaires et/ou polyhandicapées, âgées de 4 à 20 ans.

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• L’ancre :
• L'Ancre accueille des enfants de 1 à 14 ans présentant des problèmes de développement, d'adaptation scolaire, familiale ou sociale.

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Objectifs du projet

• Améliorer l’accompagnement de publics vulnérables (autisme, troubles du comportement, handicap, personnes âgées…) via la programmation du robot Nao.
• Etudiants des sections sciences de l’ingénieur et informatique
•  création des programmes informatiques

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• Section éducateur spécialisé en accompagnement psycho-éducatif
• exploration de nouveaux champs d’application
•  test du robot sur le terrain.
• Mise en place d’une communauté de pratiques internationales
• Création d’une banque de programmes qui pourrait être partagée à l'ensemble des Cégeps et Hautes-Écoles ayant adopté cette nouvelle technologie.

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Objectifs spécifiques et finaux

• Mettre en commun les expertises des enseignants belges et québécois dans le domaine des robots créateurs de lien social ;
• Partager et échanger les bonnes pratiques vécues dans ce domaine ;
• Développer des programmes spécifiques pour le secteur social ;
• Appliquer ces programmes sur le terrain auprès d’institutions sociales ;
• Réaliser des exercices auprès des étudiants les amenant à mobiliser des ressources diversifiées ;
• Partager les résultats de l'expérience lors d'un colloque ;
• Développer une communauté de pratiques entre le Québec et la Wallonie, mais aussi diffuser l'expertise à l'ensemble des Hautes Écoles et des CÉGEPs.

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NAO

• NAO est un robot humanoïde, autonome et programmable construit par Aldebaran Robotics, racheté par SoftBank Robotics.

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Historique

• Présenté pour la première fois au public fin 2006;
• Mars 2008 premier robot livré aux participants de la robocup;
• 2010, exposition universelle de Shanghai;
• En septembre 2013, il est le premier robot reçu à L’Elysée;
• Début 2017 plus de 10000 NAO sont vendus;

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Caractéristiques techniques

• 58 cm
• 5,3 kg
• 90 minutes
• Intel Atom (1.6 Ghz)
• NAOqi 2.0 (linux)
• C++, Python, Java, .NET,...
• centrale inertielle :
• accéléromètre 3 axes
• 2 gyromètres
• 2 sonars
• Système multimédia
• 4 microphones
• 2 haut-parleurs
• 2 caméras HD (1280 × 960 pixels)

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Programmation

• Le robot est livré avec le logiciel Choregraphe qui permet de programmer le robot assez facilement à l’aide de boite.

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• En programmant directement dans un langage de programmation supporté et en envoyant son programme directement au robot.

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Projet

• Formation sur le robot en août 2017
• Réception du robot septembre 2017
• Prise en main du robot et de Chorégraphe par le développement de petits scénarios « ludiques » en collaboration avec Valleyfield
• Nous avons ensuite formé notre équipe pédagogique au robot. Cela nous a permis de lancer le projet et de le planifier.
• Réunions entre les partenaires
• Développement et test des scénarios pour nos partenaires institutionnelles en collaboration avec le Campus pédagogique.

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Projet

• Trois étudiants en stage et TFE :
• Développement d’une télécommande pour la prise en main à distance de NAO et interaction avec une tablette
• Création d’une API contenant diverses bibliothèques aidant à la programmation en Python de NAO
• Création d’un réseau sécurisé pour le robot et pentesting du robot
• Reconnaissance vocale améliorée

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• Deux étudiants en stage dans les institutions

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Evaluation du robot dans le cadre du projet

• Limites :
• Le robot chauffe plus vite que la batterie ne se vide
• Certaines boites livrées avec Choregraphe sont limitées et non paramétrables
• Temps de réaction du robot sur des algorithmes complexes
• Une seule caméra fonctionne à la fois
• L’api du robot est complexe et longue à mettre en œuvre
• Avantages :
• Tout est faisable.
• OS accessible
• On peut déporter le traitement hors du robot pour des algorithmes complexes
• Grande communauté

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Relationnel

• Une certaine ambiguité voir une ambiguité certaine

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Relationnel

• Une certaine ambiguité voir une ambiguité certaine
• Une opportunité ou un piège

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Relationnel

• Mais nous n’en sommes pas encore la …

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Relationnel

• Public cible actuel autiste …

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Relationnel

• Un travail en partenariat en vue de répondre aux besoins du public …

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Objectifs des scénarios

• Ancre : 
• Concentration
• Persévérance
• Autonomie
• Planification
• Consigne simple
• Esperandrie :
• Lutins :
• Phase de contact voir la réaction des enfants
• Arlequins : 
• Enrichissement lexical
• Amélioration de l'empan de la mémoire
• Travailler l'association et la catégorisation
• Elargir les capacités au niveau du quotidien

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Observations

• Relationnel : 
• Intérêt des enfants
• Réactions des enfants que les éducateurs n'avaient jamais observées
• Travailler individuellement
• Nécessité de construire une grille d’observation et d’évaluation de l’évolution des comportements

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• Technique
• Le robot est fragile
• Les enfants appuyent sur tous les boutons du robot
• Reconnaissance vocale inutilisable
• L'éducateur doit pouvoir garder le contrôle du robot

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�Résultats ?�

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�Perspectives ?�

• Exploiter les possibilités de Nao dans le cadre de TFE en section ES
• Appliquer Nao à d’autres publics
• Voir en quoi et comment un robot humanoïde peut remplir les besoins relationnels et développer en ce sens des applications pointants vers l’intelligence artificielle
• Faire du robot humanoïde un outil au service de l’accompagnement éducatif et relationnel des usagers par les membres de l’équipe éducative

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Conclusions

• Expérimentation 
• Partage et échange d'observations
• Mise en place de protocoles communs
• Collaboration Campus technique et pédagogique
• Partenariat avec les institutions de terrain
• Innovant

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Questions

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