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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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  • 1er 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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  • 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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  • Mais nous n’en sommes pas encore la …

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  • Public cible actuel autiste …

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  • 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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�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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