La communication gestuelle est un aspect important de l’interaction humain-robot pour la robotique sociale, d’assistance et de réhabilitation. En effet, la synchronie sociale est un élément clé des interactions interpersonnelles, aussi bien sur le plan comportemental que sur le plan social. Il est essentiel pour les robots d’être capables de s’adapter à leur partenaire d’interaction. Dans les interactions sociales rythmiques, les humains sont soumis à deux phénomènes physiques qui peuvent également être observés dans les oscillateurs: l’effet magnet qui entraîne les deux systèmes jusqu’à ce qu’ils soient couplés et synchronisés; l’effet maintenance qui représente l’effort de chaque système pour conserver sa propre fréquence. Ces mécanismes jouent un rôle fondamental dans les interactions interpersonnelles physiques et sociales. Afin de reproduire ce comportement, des contrôleurs bio-inspirés dotés de mécanismes de plasticité peuvent être employés. Le but principal consiste à rendre ces interactions aussi naturelles et agréables que possible en intégrant des propriétés adaptatives, ce qui mène à l’émergence d’une coordination motrice et par conséquent d’une synchronie sociale. Une partie non négligeable du travail de recherche consiste à étudier l’humain dans les interactions humain-robot pour comprendre le comportement humain et donc mieux penser les interactions. La première partie de cette thèse focalisera sur l’interaction humain-robot avec et sans contact. Nous introduirons plusieurs études d’interaction humain-robot où nous observerons le comportement humain lors d’une interaction rythmique avec un robot. Dans la seconde partie, nous tenterons de reproduire le comportement humain grâce à un contrôleur bio-inspiré. Nous allons également présenter le contrôleur CPG (Central Pattern Generator). Les CPGs sont des structures biologiques présentes dans la moelle épinière des vertébrés et responsables de la génération de mouvements rythmiques. Ils peuvent générer un mouvement sans aucun signal d’entrée et s’adapter à un signal extérieur. Nous avons également intégré de nouveaux mécanismes de plasticité et présentons les résultats d’une étude comparative avec d’autres modèles d’oscillateurs pour souligner les capacités du modèle. Dans la troisième partie, nous testons le contrôleur lors d’interactions humain-robot pour évaluer la performance et la perception du contrôleur. Finalement, la dernière partie dévoilera les applications et perspectives de cette thèse pour la thérapie assistée par robot et plus particulièrement avec des enfants autistes.