Transport coopératif d'un objet par deux robots humanoïdes dans un environnement encombré

Il y a présentement de la demande dans plusieurs milieux cherchant à utiliser des robots afin d'accomplir des tâches complexes, par exemple l'industrie de la construction désire des travailleurs pouvant travailler 24/7 ou encore effectuer des operation de sauvetage dans des zones compromises et dangereuses pour l'humain. Dans ces situations, il devient très important de pouvoir transporter des charges dans des environnements encombrés. Bien que ces dernières années il y a eu quelques études destinées à la navigation de robots dans ce type d'environnements, seulement quelques-unes d'entre elles ont abordé le problème de robots pouvant naviguer en déplaçant un objet volumineux ou lourd. Ceci est particulièrement utile pour transporter des charges ayant de poids et de formes variables, sans avoir à modifier physiquement le robot. Un robot humanoïde est une des plateformes disponibles afin d'effectuer efficacement ce type de transport. Celui-ci a, entre autres, l'avantage d'avoir des bras et ils peuvent donc les utiliser afin de manipuler précisément les objets à transporter. Dans ce mémoire de maîtrise, deux différentes techniques sont présentées. Dans la première partie, nous présentons un système inspiré par l'utilisation répandue de chariots de fortune par les humains. Celle-ci répond au problème d'un robot humanoïde naviguant dans un environnement encombré tout en déplaçant une charge lourde qui se trouve sur un chariot de fortune. Nous présentons un système de navigation complet, de la construction incrémentale d'une carte de l'environnement et du calcul des trajectoires sans collision à la commande pour exécuter ces trajectoires. Les principaux points présentés sont : 1) le contrôle de tout le corps permettant au robot humanoïde d'utiliser ses mains et ses bras pour contrôler les mouvements du système à chariot (par exemple, lors de virages serrés) ; 2) une approche sans capteur pour automatiquement sélectionner le jeu approprié de primitives en fonction du poids de la charge ; 3) un algorithme de planification de mouvement qui génère une trajectoire sans collisions en utilisant le jeu de primitive approprié et la carte construite de l'environnement ; 4) une technique de filtrage efficace permettant d'ignorer le chariot et le poids situés dans le champ de vue du robot tout en améliorant les performances générales des algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) défini ; et 5) un processus continu et cohérent d'odométrie formés en fusionnant les informations visuelles et celles de l'odométrie du robot. Finalement, nous présentons des expériences menées sur un robot Nao, équipé d'un capteur RGB-D monté sur sa tête, poussant un chariot avec différentes masses. Nos expériences montrent que la charge utile peut être significativement augmentée sans changer physiquement le robot, et donc qu'il est possible d'augmenter la capacité du robot humanoïde dans des situations réelles. Dans la seconde partie, nous abordons le problème de faire naviguer deux robots humanoïdes dans un environnement encombré tout en transportant un très grand objet qui ne peut tout simplement pas être déplacé par un seul robot. Dans cette partie, plusieurs algorithmes et concepts présentés dans la partie précédente sont réutilisés et modifiés afin de convenir à un système comportant deux robot humanoides. Entre autres, nous avons un algorithme de planification de mouvement multi-robots utilisant un espace d'états à faible dimension afin de trouver une trajectoire sans obstacle en utilisant la carte construite de l'environnement, ainsi qu'un contrôle en temps réel efficace de tout le corps pour contrôler les mouvements du système robot-objet-robot en boucle fermée. Aussi, plusieurs systèmes ont été ajoutés, tels que la synchronisation utilisant le décalage relatif des robots, la projection des robots sur la base de leur position des mains ainsi que l'erreur de rétroaction visuelle calculée à partir de la caméra frontale du robot. Encore une fois, nous présentons des expériences faites sur des robots Nao équipés de capteurs RGB-D montés sur leurs têtes, se déplaçant avec un objet tout en contournant d'obstacles. Nos expériences montrent qu'un objet de taille non négligeable peut être transporté sans changer physiquement le robot.

Algorithme non intrusif de localisation et de correction de distorsions dans les signaux sonores compressés à bas débits

Des sites de visionnement de contenu audio-vidéo en temps-réel comme YouTube sont devenus très populaires. Le téléchargement des fichiers audio/vidéo consomme une quantité importante de bande passante des réseaux Internet. L’utilisation de codecs à bas débit permet de compresser la taille des fichiers transmis afin de consommer moins de bande passante. La conséquence est une diminution de la qualité de ce qui est transmis. Une diminution de qualité mène à l’apparition de défauts perceptibles dans les fichiers. Ces défauts sont appelés des artifices de compression. L’utilisation d’un algorithme de post-traitement sur les fichiers sonores pourrait augmenter la qualité perçue de la musique transmise en corrigeant certains artifices à la réception, sans toutefois consommer davantage de bande passante. Pour rehausser la qualité subjective des fichiers sonores, il est d’abord nécessaire de déterminer quelles caractéristiques dégradent la qualité perceptuelle. Le présent projet a donc pour objectif le développement d’un algorithme capable de localiser et de corriger de façon non intrusive, un artifice provoqué par des discontinuités et des incohérences au niveau des harmoniques qui dégrade la qualité objective dans les signaux sonores compressés à bas débits (8 – 12 kilobits par seconde).

Pedagogical interventions to overcome communication apprehension in employment interviews among career students.

Career programs in the Cegep system base their training on various learning activities, which are followed by a practicum. The objective is to achieve a certain number of competencies, deemed necessary by the Ministry of Education, for entry-level occupations in to the workforce. The Graphic Communications program offered at Champlain College Saint-Lambert is a three-year career program that leads to employment in the field of graphics. Many students have part-time jobs during their schooling period but most of those jobs do not relate to their field of study. Several graduates stated they were unable to persuade employers to hire them for an externship or stage at the end of their program. While jobs are important for their general skills, since they are not directly related to the field, these jobs may not have given the students a suitable model for the conduct of an employment interview. Practice interviews may be one of many successful training methods to lower communication apprehension (CA) levels. CA is defined as "an individual's level of fear or anxiety associated with either real or anticipated communication with another person or persons." This paper examines the literature on CA and employment interviews and evaluates whether pedagogical interventions, including monitored phone calls to employers and practice-videotaped interviews, allow students to feel more confident about interviewing for a future job. A qualitative tool was used to gather scientific measurements of the participants' levels of CA both at the beginning and at the end of the Career Planning course. Open-ended reflective journals gathered quantitative data on the impact specific instructional strategies had on the participants. The pedagogical interventions that were examined and tested were as follows: preparation of scripts, monitored phone calls, videotaped practice interviews, and inclass access to professional assistance. Results indicate that all interventions had a positive impact on lowering levels of CA. It is clear that positive conclusions were drawn by the students as to usefulness of these activities. Overall, participants who responded to the reflective journal questions felt positive about the contribution of this preparatory career course to their CA levels. The results of the quantitative tool were consistent with previous research and the analysis of the reflective journals gave additional support to the usefulness of the interventions on students' confidence levels. Recommandations for improvements to the curriculum include the need for students to be taugh formally about metacognition and how to monitor it. Students need to be exposed to videotaped interviews more often. They should be better prepared for unexpected interview questions, and they should experience formal rehearsals with one of their instructors before the actual practice interview. Some of these recommendations have already been successfully implemented in the program's curriculum.||Résumé:Le but de ce travail était de vérifier si certaines activités pédagogiques sont efficaces pour faire baisser le niveau d'anxiété lié à la communication orale lors de leurs entrevues d'embauche. L'objectif des programmes techniques au Québec est de fournir aux étudiants un certain nombre de compétences définies par le ministèe de l'Éducation, des Loisirs et du Sport afin que ces derniers puissent fournir des services de techniciens spécialisés aux entreprises. Le programme nommé Office Systems Technology (412) du collège Champlain de Saint-Lambert, a choisi la voie de la spécialisation en microédition et hypermédia en 1999 et a changé son nom pour Graphic Communications en 2005. Les programmes techniques au Cégep incluent un stage en milieu de travail à la fin d'un programme de trois ans et par le fait même, une entrevue pour obtenir un stage en entreprise. La compétence visée par cette étude est l'intégration au marché du travail et le cheminement professionnel des étudiants. Lors d'enquêtes informelles, plusieurs étudiants du programme ont fait part de leurs difficultés à trouver un stage en fin d'études. Certains auteurs suggèrent que ces étudiants n'ont pas de modèles appropriés lors de la tenue d'une entrevue d'emploi. Ils proposent de diminuer le niveau d'anxiété lié à la communication orale lors d'entrevues d'embauche en offrant des pratiques d'entrevue aux étudiants. Cette recherche a examiné la littérature au sujet de l'anxiété de communication, plus précisément lors d'entrevues. Elle avait pour mandat d'évaluer si les activités pédagogiques d'un cours de préparation à la carrière ont été efficaces pour faire baisser les taux d'anxiété en communication orale lors d'entrevues. En plus, une conseillère à l'emploi fut invitée à plusieurs reprises afin de fournir un support professionnel en classe, étant donné que les étudiants ne prennent pas nécessairement le temps de consulter des professionnels en raison de leurs activités personnelles trop nombreuses. Le type d'enseignement évalué est considéré comme stratégique, étant donné qu'il agit au niveau cognitif et métacognitif de l'étudiant. Le cours de préparation à l'emploi débute par la vérification des acquis antérieurs des étudiants et il tient compte de leur motivation scolaire et professionnelle. De plus, il est axé sur la construction du savoir en proposant des activités de plus en plus complexes, débutant par la rédaction de textes à utiliser lors d'appels aux employeurs, en passant par la préparation et la pratique d'appels et se terminant par des entrevues d'emploi qui serviront de modèle à perfectionner par chaque étudiant. Ces entrevues se font avec des employeurs qui ont déjà embauché des étudiants du programme de Graphic Communications au collège Champlain de Saint-Lambert et sont enregistrées sur bande vidéo afin de permettre une visualisation ultérieure et cohérente avec les objectifs visés. La méthodologie de cette recherche inclut deux outils, un quantitatif et un qualitatif. L'outil quantitatif permet de mesurer scientifiquement les taux d'appréhension en communication des étudiants au début et à la fin du cours de préparation à l'emploi. Cet outil est la fusion de deux outils, le Personal Report of Communication Apprehension ou PRCA-24, qui fut développé par McCroskey (1984), en tandem avec celui de Wongprasert & Ayres (2000), qui lui met l'accent sur les entrevues d'emploi. Les réponses à cet outil combiné sont évaluées sur une échelle Likert de cinq points. L'outil qualitatif est une série de questions auxquelles les étudiants ont répondu quatre fois lors de la session. Les réponses à ces questions ont été analysées et les commentaires des étudiants évalués. Il découle de cette analyse que les niveaux d'anxiété des étudiants qui ont participé (14) étaient définitivement à la baisse en fin de cours. La pratique téléphonique structurée, dans un laboratoire avec les téléphones, a été très révélatrice pour les étudiants. Ils ont appris comment utiliser un script comme piste de départ pour un appel et qu'il était possible de contourner certains obstacles de façon professionnelle. Ensuite, lors d'une visite d'une compagnie de graphisme, ils ont pu observer divers modèles d'emploi. Ils ont eu la possibilité de poser des questions sur le fonctionnement et les besoins de l'entreprise. Ceci facilita la rédaction de leur curriculum vitae en leur permettant de mieux décrire leurs acquis en fonction d'emplois recherchés. Par la suite, ils se sont préparés pour une pratique d'entrevue, filmée. Les interviewers avaient déjà travaillé avec le collège et avaient déjà embauché certains étudiants de ce programme, donc ils connaissaient leur potentiel. Une liste de questions possibles fut suggérée mais il n'en restait pas moins que les interviewers pouvaient les modifier, ceci étant représentatif du marché de l'emploi. Même si le collège fournit un enseignement en anglais, un des intervieweurs donna ses entrevues en français. Trois étudiants se sont portés volontaires, mais deux ont constaté qu'ils auraient dû pratiquer leur script en français avant l'entrevue pour mieux diminuer leur niveau d'anxiété. Finalement, les étudiants durent visionner leur segment d'entrevue : ceci leur a permis de voir si leur attitude non-verbale concordait avec ce qu'ils ressentaient en entrevue et d'emmener les correctifs appropriés. Les taux d'anxiété furent vérifiés une deuxième fois en fin de session et les résultats ont démontré une baisse des taux d'appréhension. Les résultats de cette étude concordent donc avec ceux trouvés dans la littérature et donnent de bonnes pistes pour l'amélioration de ce cours de préparation à la carrière. L'auteur recommande d'enseigner la métacognition de façon formelle et ainsi de faciliter la prise de conscience des apprentissages que les étudiants effectuent. De plus, les étudiants devraient être filmés en studio au moins une fois par année pour diminuer le facteur de stress causé par les caméras et finalement ils pourraient certainement bénéficier de pratiques formelles d'entrevue avec un instructeur avant l'entrevue filmée. L'augmentation des pratiques a déjà été mise en oeuvre dans le programme et des résultats positifs se sont ensuivis.