Stage

Stage design (M1/M2) – Customisation d’un TurtleBot 4 pour une solution de téléprésence destinée aux enfants

Équipes / Services concernés

Responsables

Aurélie Clodic / Margo Biret / Nolwenn Gauer

Date de publication

22.01.26

Prise de poste souhaitée

30.03.26

Contexte et motivation
La téléprésence robotique permet à un enfant (par exemple hospitalisé ou éloigné de son lieu de scolarité) de “se déplacer à distance”, d’interagir avec ses proches, sa classe ou l’équipe soignante, tout en conservant une expérience incarnée (mobilité, orientation du regard, présence dans l’espace).

Le stage s'inscrit dans le projet ANR IPaTRo (https://wp.laas.fr/ipatro/) qui focalise sur la situation d’interaction via l’utilisation d’un robot de téléprésence dans un contexte d’usage spécifique : celui des enfants hospitalisés.

L’objectif de ce stage est de concevoir une enveloppe et des éléments d’interaction adaptés aux enfants en s’appuyant sur une base robotique existante, le TurtleBot 4 (Clearpath Robotics, voir Figure 1), qui est doté d'un certain nombre de capteurs (voir en bas) et conçue pour recevoir des charges utiles et des extensions matérielles.

Objectif général
Définir et prototyper un design “téléprésence enfant” pour TurtleBot 4 (idéalement version Standard, avec ports accessibles et plaque d’intégration) : apparence rassurante, robustesse, sécurité, intégration propre des éléments audio/vidéo et des accessoires, tout en respectant les contraintes mécaniques (centre de gravité, stabilité, accès capteurs, docking).

Périmètre de conception

  1. Design industriel et “enveloppe”
  • Coque / habillage (formes, matériaux, finitions) compatible avec la base TurtleBot 4 (dimensions, accès capteurs, ventilation, docking).
  • Protection des zones sensibles (caméra, câbles, connecteurs), pare-chocs doux, gestion des chocs/contacts.
  • Modularité : éléments interchangeables (visages, “oreilles”, couleurs, accessoires), maintenance simple.
  1. Interaction et expérience utilisateur (téléprésence)
  • “Tête”/face expressive (ex. écran, yeux stylisés, éclairage doux, positionnement caméra, perception de l’orientation).
  • Intégration audio : placement micro/HP (intelligibilité voix en milieu bruyant, réduction d’occlusion).

Méthodologie attendue

  • Phase 1 : cadrage (revue rapide des solutions de téléprésence, analyse de l'existant comme inspiration d’acceptabilité, benchmark de “formes” adaptées aux enfants).
  • Phase 2 : idéation + sélection (moodboards, pistes formelles, architecture produit, maquettes carton/foam).
  • Phase 3 : prototypage (CAO, impression 3D / découpe, un fablab est disponible au LAAS https://wp.laas.fr/fablaas/).
  • Phase 4 : intégration sur TurtleBot 4 et tests (stabilité, accès capteurs, docking, perception de la présence à distance).

Livrables

  • Dossier de conception : besoins, personas/scénarios, exigences, choix de concept, itérations.
  • Maquette(s) physique(s) + fichiers CAO (et nomenclature) d’une enveloppe compatible TB4.
  • Guide d’intégration : points de fixation, passages câbles, accès maintenance, contraintes capteurs/dock.

Compétences recherchées

  • Étudiant.e en M1/M2 design, école de design ou similaire
  • Design industriel / product design, prototypage, sens des contraintes mécaniques.
  • CAO (SolidWorks/Fusion/Onshape), rendu/communication (Adobe, Figma, etc.).
  • Intérêt pour robotique / Interaction Humain-Robot (pas besoin d’être développeur ROS ; curiosité technique appréciée).
  • Sensibilité aux enjeux enfants : sécurité, acceptabilité, éthique, inclusion.

Environnement technique
La plateforme TurtleBot 4 est basée sur iRobot Create 3, avec ROS 2, capteurs intégrés (caméra OAK-D, LiDAR 2D, IMU, etc.), et des possibilités d’extension (plaque supérieure, ports/alim accessibles selon modèle).

Informations pratiques

  • Durée : 4–6 mois (M2) ou 2–4 mois (M1)
  • Période : à partir de avril 2026 (selon disponibilité du candidat)
  • Lieu : ENAC et LAAS CNRS (les laboratoires sont à 5 minutes à pied)
  • Encadrement : Anke Brock, Aurélie Clodic, Margo Biret, Nolwenn Gauer
  • Gratification : selon réglementation

Candidature

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