
L'exploitation du plein potentiel de la robotique en essaim comme outil efficace utilisable dans plusieurs domaines requiert une Interaction Humain-Machine (IHM) efficace, généralement mise en œuvre via des Interfaces Utilisateur d'Essaims (SUI). Cependant, le domaine est actuellement dominé par des systèmes centralisés et dépendants d'une infrastructure, ce qui limite fortement leur application en dehors des laboratoires. Cette thèse vise à surmonter cette limitation fondamentale. Premièrement, une revue systématique de la littérature a été menée pour caractériser l'espace de conception des SUI, confirmant empiriquement le manque critique de systèmes véritablement décentralisés et sans installation préalable. S'appuyant sur cette conclusion, cette thèse aborde le défi de la création d'une plateforme décentralisée, en détaillant une architecture permettant une coordination robuste et sans infrastructure dans les contraintes de la robotique miniature. Dans un second temps, la thèse abordera le défi de l'interprétation des gestes humains de haut niveau à partir des données collectées par ses capteurs locaux. Les contributions de ce travail seront démontrées à travers des applications de type preuve de concept qui mettront en évidence les nouvelles possibilités offertes par cette approche decentralisée de l'interaction humain-essaim.
To realize the potential of swarm robotics as effective tools in multiple industries, effective Human-Computer Interaction is essential, typically achieved through Swarm User Interfaces (SUIs). However, the field is currently dominated by centralized, infrastructure-dependent systems, which severely limits their application outside of controlled laboratory environments. This thesis aims to overcome this fundamental limitation. First, a systematic survey has been conducted to characterize the SUI design space, empirically confirming the critical lack of truly decentralized, setup-free systems. Building on this finding, this thesis tackles the challenge of creating a decentralized swarm user interface, detailing an architecture for achieving robust, infrastructure-free coordination within the constraints of miniature robotics. As a next step, the thesis will address the challenge of the interpretation of high-level human gestures from the data gathered by local sensors. The contributions of this work will be demonstrated through proof-of-concept applications that showcase the new possibilities unlocked by this decentralized approach to human-swarm interaction.
Interfaces Utilisateur Tangibles, Tangible User Interfaces, Interfaces Utilisateur d'Essaims Decentralisées, Decentralized Swarm User Interfaces, Interaction Humain-Essaim, [INFO.INFO-HC] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Human-Swarm Interaction
Interfaces Utilisateur Tangibles, Tangible User Interfaces, Interfaces Utilisateur d'Essaims Decentralisées, Decentralized Swarm User Interfaces, Interaction Humain-Essaim, [INFO.INFO-HC] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Human-Swarm Interaction
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