Interactions robotiques en télépresence individualisées pour les enfants autistes

L’apparition des robots sociaux dans le paysage des outils thérapeutiques est de plus en plus acceptée. En effet, des études commencent à démontrer l’impact positif sur l’apprentissage de compétences de communication fondamentales pour des enfants autistes. A l’heure où une nouvelle politique nationale est lancée pour améliorer la prise en charge précoce ; il est important de développer des outils innovants pour venir en renfort aux professionnels de santé. La personnalisation des solutions de soin pour chaque enfant est aussi un critère essentiel de cette prise en charge. Parmi les outils innovants on trouve la robotique sociale, à travers des humanoïdes de petites tailles, préprogrammés pour exécuter des tâches d'interaction prédéfinies avec les enfants autistes. Depuis quelques années, des solutions autonomes et basées sur la réaction des enfants émergent. Cette thèse suggère, à contrario, de téléopérer un robot humanoïde par le personnel soignant. La téléprésence permet une interaction selon le vouloir du personnel soignant et de bénéficier de l’expertise des thérapeutes. Notre téléopération est à ce jour bilatérale. A terme, elle vise à être rendue semi-autonome grâce aux données collectées en séances. L’autonomisation permettrait alors d’alléger les sessions des spécialistes, voire d’améliorer la qualité des soins apportés aux enfants. Ainsi, un système de téléprésence, moyennant des outils de réalité virtuelle, a été mis en place avec une solution immersive. Le système est inspiré du concours de robotique ANA Avatar XPrize. Il a pour but d’être simple d’utilisation, et de répondre aux contraintes mécaniques liées au robot Pepper.Des échanges ont été menés avec le Centre de Ressources Autisme (CRA) de Montpellier pour définir les besoins et attentes des parties prenantes (thérapeutes et enfants autistes). Une étude pilote a également été menée afin de définir l’acceptabilité du robot par les professionnels de santé. Nous avons établi un protocole “I-ROBI”, validé par un Comité de Protection des Personnes (ID Clinical Trial : NCT05991791). Ce protocole vise à évaluer : (1) l’impact de l’utilisation d’un robot téléopéré sur l'apprentissage de compétences de communication et d’interaction sociale chez des enfants autistes, et (2) l’utilisabilité du robot comme outil pour les thérapeutes. Le modèle d’intervention vient proposer une adaptation de l’Early Start Denver Model (ESDM) avec deux thérapeutes et un enfant. L’efficacité est évaluée par un design d’étude particulier: le Single Case Experimental Design (SCED). Ce modèle répond à un besoin de maximiser les preuves avec un nombre réduit de participants qui ont des profils variés comme dans le TSA. Le SCED repose alors sur un nombre élevé et répétitif d’interventions (17 sessions par enfant).L’analyse des résultats de cette étude révèle que l’utilisation d’un robot dans ce cadre nécessite encore de nombreux ajustements et améliorations. Nous ne pouvons pas conclure sur l’impact positif ou dépréciatif de ce système. Sur le long terme, un désintéressement des enfants a été observé. Pour d’autres, le robot a généré de l’anxiété ou de la peur durant les premières sessions. Le manque de dextérité du robot a aussi restreint le nombre d’activités possibles. Du côté du personnel soignant, la téléprésence n’est pas confortable et génère de la frustration. D’un autre côté, le développement de nouveaux robots plus anthropomorphes et avec plus de dextérité comme le Unitree G1, offrent des possibilités d’interactions plus complexes. Aussi, l’explosion de l’intelligence artificielle devrait permettre de développer des solutions autonomes plus robustes dans les années à venir. De nouvelles études doivent être menées pour comprendre les designs robotiques et interventionnels adéquats utilisant ces nouvelles technologies.

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Journal
theses.fr (ABES)
Published
2024-12-09
Primary Topic
Autism Spectrum Disorder Research
Type
article
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Interactions robotiques en télépresence individualisées pour les enfants autistes

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Autism Spectrum Disorder Research
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Abstract

L’apparition des robots sociaux dans le paysage des outils thérapeutiques est de plus en plus acceptée. En effet, des études commencent à démontrer l’impact positif sur l’apprentissage de compétences de communication fondamentales pour des enfants autistes. A l’heure où une nouvelle politique nationale est lancée pour améliorer la prise en charge précoce ; il est important de développer des outils innovants pour venir en renfort aux professionnels de santé. La personnalisation des solutions de soin pour chaque enfant est aussi un critère essentiel de cette prise en charge. Parmi les outils innovants on trouve la robotique sociale, à travers des humanoïdes de petites tailles, préprogrammés pour exécuter des tâches d'interaction prédéfinies avec les enfants autistes. Depuis quelques années, des solutions autonomes et basées sur la réaction des enfants émergent. Cette thèse suggère, à contrario, de téléopérer un robot humanoïde par le personnel soignant. La téléprésence permet une interaction selon le vouloir du personnel soignant et de bénéficier de l’expertise des thérapeutes. Notre téléopération est à ce jour bilatérale. A terme, elle vise à être rendue semi-autonome grâce aux données collectées en séances. L’autonomisation permettrait alors d’alléger les sessions des spécialistes, voire d’améliorer la qualité des soins apportés aux enfants. Ainsi, un système de téléprésence, moyennant des outils de réalité virtuelle, a été mis en place avec une solution immersive. Le système est inspiré du concours de robotique ANA Avatar XPrize. Il a pour but d’être simple d’utilisation, et de répondre aux contraintes mécaniques liées au robot Pepper.Des échanges ont été menés avec le Centre de Ressources Autisme (CRA) de Montpellier pour définir les besoins et attentes des parties prenantes (thérapeutes et enfants autistes). Une étude pilote a également été menée afin de définir l’acceptabilité du robot par les professionnels de santé. Nous avons établi un protocole “I-ROBI”, validé par un Comité de Protection des Personnes (ID Clinical Trial : NCT05991791). Ce protocole vise à évaluer : (1) l’impact de l’utilisation d’un robot téléopéré sur l'apprentissage de compétences de communication et d’interaction sociale chez des enfants autistes, et (2) l’utilisabilité du robot comme outil pour les thérapeutes. Le modèle d’intervention vient proposer une adaptation de l’Early Start Denver Model (ESDM) avec deux thérapeutes et un enfant. L’efficacité est évaluée par un design d’étude particulier: le Single Case Experimental Design (SCED). Ce modèle répond à un besoin de maximiser les preuves avec un nombre réduit de participants qui ont des profils variés comme dans le TSA. Le SCED repose alors sur un nombre élevé et répétitif d’interventions (17 sessions par enfant).L’analyse des résultats de cette étude révèle que l’utilisation d’un robot dans ce cadre nécessite encore de nombreux ajustements et améliorations. Nous ne pouvons pas conclure sur l’impact positif ou dépréciatif de ce système. Sur le long terme, un désintéressement des enfants a été observé. Pour d’autres, le robot a généré de l’anxiété ou de la peur durant les premières sessions. Le manque de dextérité du robot a aussi restreint le nombre d’activités possibles. Du côté du personnel soignant, la téléprésence n’est pas confortable et génère de la frustration. D’un autre côté, le développement de nouveaux robots plus anthropomorphes et avec plus de dextérité comme le Unitree G1, offrent des possibilités d’interactions plus complexes. Aussi, l’explosion de l’intelligence artificielle devrait permettre de développer des solutions autonomes plus robustes dans les années à venir. De nouvelles études doivent être menées pour comprendre les designs robotiques et interventionnels adéquats utilisant ces nouvelles technologies.

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