Assister le personnel avec la réalité mixte

L’objectif de ce projet est de développer une interface d’assistant basée sur la réalité mixte qui permette aux utilisatrices et utilisateurs d’accomplir leur tâche, mais aussi de se sentir aux commandes de la machine.

Fiche signalétique

Départements participants Haute école des arts de Berne
Technique et informatique
Institut(s) Institute for Human Centered Engineering (HUCE)
Unité(s) de recherche HUCE / Laboratoire de perception informatique et réalité virtuelle
Knowledge Visualization
Champ thématique stratégique Champ thématique "Transformation numérique centrée sur l'humain"
Organisation d'encouragement BFH
Durée (prévue) 01.10.2022 - 31.12.2022
Direction du projet Prof. Dr. Sarah Dégallier Rochat
Équipe du projet Michael Flückiger
Mitra Gholami
Mots-clés Interface humain-machine, réalité mixte, nouvelles compétences

Situation

Les moyens de production doivent devenir plus flexibles pour répondre à la diversité croissante du marché. Des systèmes de production d’un nouveau genre, centrés sur l’humain (anthropocentric manufacturing systems, AMS), dans lesquels la main-d’œuvre a le contrôle, sont nécessaires. Le but est de mettre à profit l’efficacité de l’automatisation tout en conservant la souplesse du travail humain. Plutôt qu’un équipement spécifiquement conçu pour un ensemble de tâches donné, il s’agit de développer un système robotique polyvalent, qu’une main-d’œuvre non experte puisse facilement adapter à de nouvelles tâches et de nouveaux environnements de travail. Il faut donc mettre au point des outils qui simplifient l’interaction avec la machine, mais aident aussi les employé-e-s à mieux comprendre le fonctionnement du système.

Approche

Notre but avec ce projet est de développer une interface d’assistant basée sur la réalité mixte qui permette aux utilisatrices et utilisateurs d’accomplir leur tâche, mais aussi de se sentir aux commandes de la machine. Nous avons adopté une approche centrée sur l’utilisateur et organisé deux ateliers avec dix employé-e-s de la société Bien-Air SA. Le premier devait répondre aux deux questions suivantes: (a) Dans quelle mesure le personnel veut-il ou doit-il comprendre le système pour pouvoir l’utiliser? (b) Qu’est-ce qui rendrait l’interaction plus intuitive ou agréable pour lui? Nous avons demandé aux employé-e-s de concevoir leur interface idéale à l’aide de cartes présentant différents types d’informations, auxquelles les participant-e-s pouvaient adjoindre leurs propres cartes. Nous avons ensuite réalisé un prototype basse fidélité reflétant les résultats du premier atelier et l’avons testé selon la méthode de la pensée à voix haute lors du second, en le comparant à une interface textuelle conventionnelle. Les deux interfaces ont alors été évaluées sur la base des questionnaires UEQ (User Experience Questionnaire) et SUS (System Usability Scale). Nous avons également mené un bref entretien avec les participant-e-s et l’avons transcrit pour analyse.

Résultat

Le premier atelier a montré que les employé-e-s préfèrent travailler avec une combinaison d’images et de textes. Les images sont importantes parce que tou-te-s ne sont pas de langue maternelle française. Le texte importe surtout au début, tant que l’utilisatrice ou l’utilisateur ne maitrise pas l’interface, mais devrait pouvoir être masqué ensuite. Nous avons développé une interface basse fidélité basée sur la réalité mixte, en combinant une représentation schématique de l’environnement de travail avec les images des caméras. Une surcouche a été ajoutée aux images pour indiquer ce que voit le robot (pièces qu’il identifie et localise correctement, p. ex.). Nous avons mis au point un second prototype basé sur un assistant textuel classique. Lors du second atelier, les participant-e-s ont testé les deux interfaces dans un ordre aléatoire suivant un protocole de test A/B et les ont évaluées à l’aide des questionnaires UEQ et SUS. Les résultats ont mis en évidence une légère préférence pour l’interface basée sur la réalité mixte, confirmée lors des entretiens où elle a suscité davantage d’enthousiasme.

Perspectives

Ces prochains moins, nous développerons un prototype haute fidélité en le couplant cette fois au vrai robot et nous le testerons auprès du même public. Nous le perfectionnerons en fonction des retours d’utilisation et l’intègrerons à l’étude longitudinale du projet FNS «Cobotics, digital skills and the re-humanization of the workspace» et au projet Innosuisse «Agile rotobic system for high-mix low-volume production».