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Haptique : le retour en force du toucher

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Septembre 2015. Apple annonce la sortie de l’iPhone 6s. Outre de nouvelles capacités, le smartphone est doté d’un écran tactile précurseur, le 3DTouch : grâce à un certain niveau de pression de son doigt sur celui-ci, l’utilisateur peut accéder à plusieurs fonctionnalités comme l’affichage d’un aperçu, le balayage rapide ou l’entrée dans le contenu d’une application. Une révolution. En 2018 pourtant, Apple remplace cette technologie de première génération par l’Haptic Touch qui se déclenche lorsque l’utilisateur appuie longuement sur l’écran qui émet, en guise de réponse, une petite vibration pour confirmer l’appui. Il s’agit ici de ce qu’on appelle un retour haptique. Contrairement à la technologie 3DTouch qui reposait sur la pression (et donc sur une interaction mécanique), l’Haptic Touch fait appel à la notion de temps passé en contact avec l’écran (et dans ce cas, c’est un logiciel qui évalue ce temps de contact) et va véritablement lancer l’haptique auprès du grand public.

La technologie haptique bien qu’encore trop méconnue représente une technologie d’avenir. Des consoles de jeux aux smartphones, en passant par les voitures, les robots, et même l’exploration spatiale, la technologie haptique est omniprésente – et son potentiel est impressionnant.

Le toucher : un sens fondamental pour l’être humain

La technologie haptique, du grec ἅπτομαι (haptomai) qui signifie « je touche », désigne la discipline qui explore et exploite le sens du toucher et les phénomènes kinesthésiques, c’est-à-dire la perception du corps dans l’environnement. Elle cherche à recréer cette perception du toucher, en simulant une interaction sensorielle entre un objet virtuel et le réel.

Le toucher est l’un des sens les plus importants pour la santé humaine et la peau est l’organe le « plus répandu » de l’être humain (environ 2m² selon la taille et le poids de la personne). Déjà présent chez le fœtus et ce dès la 4ème semaine de grossesse, c’est la première expérience du nouveau-né avec le monde physique. Le toucher favorise par ailleurs l’attachement, les liens interpersonnels de confiance et le bien-être émotif. Il est également un sens particulièrement important pour diminuer la perception de la douleur, réduire le stress et l’anxiété (diminution du taux de cortisol) et améliore le fonctionnement du système immunitaire. Le toucher permet à l’humain d’identifier et reconnaître des textures, des formes, des fluides sous forme de stimuli sur la peau, que les quatre autres discernent avec beaucoup plus de difficultés.

Il existe trois types de perception tactile : la perception cutanée, la perception haptique et la perception thermique.

Exemple de surfaces flexibles haptiques développées par Tanvas

Les dispositifs haptiques pour ressentir le toucher

L’ensemble des interactions naturelles entre l’être humain et son environnement peuvent être modélisées et simulées au travers de dispositifs haptiques spécialement conçus pour répondre à des besoins spécifiques. On appelle dispositif haptique tout système tactilo-kinesthésique physique qui crée une communication entre un humain et une partie de son environnement. Ces dispositifs permettent de manipuler ou concevoir des objets dans un environnement virtuel avec un ressenti tactile et kinesthésique. Parmi les dispositifs les plus connus, on trouve les gants et vestes haptiques, les casques de réalité virtuelle avec retour haptique, les manettes de jeux haptiques, les écrans, les périphériques haptiques ou encore les exosquelettes haptiques.

 Pour arriver à des résultats concrets, les dispositifs mis en place reposent sur des principes comme les rétroactions haptiques qui permettent à des utilisateurs de percevoir des interactions (par vibration, chaleur, pression) consécutives à une action ou des sensations haptiques qui comprennent la texture, la température ou la résistance et que l’on retrouve par exemple sur certaines surfaces haptiques comme les écrans. On dit que ces interactions sont bidirectionnelles puisqu’elles constituent une communication permanente entre la machine et son utilisateur.

Les dispositifs haptiques sont catégorisables en trois familles :

•           Les saisissables : Il s’agit d’un objet ou d’un appareil que l’utilisateur tient et manipule, comme une poignée de contrôle. Au fur et à mesure qu’une tâche est effectuée, le composant saisissable donne un retour kinesthésique à l’utilisateur.

•           Les portables : Les appareils portables utilisent des stimuli tactiles, tels que la température et la pression, provenant de la peau de l’utilisateur.

•           Les touchables : on trouve ici toutes les interfaces qui entrent en interaction avec l’utilisateur à travers le toucher.

Bien entendu, certains dispositifs peuvent croiser ces trois caractéristiques.

Les différentes catégories de systèmes haptiques

Les dispositifs pseudo-haptiques : l’illusion du réel

Il existe une autre catégorie de dispositifs appelés interfaces pseudo-haptiques qui simulent ou reproduisent, par l’illusion, des sensations tactiles sans utiliser de mécanismes physiques de retour direct. Ces dispositifs exploitent notre perception sensorielle pour simuler une sensation de toucher ou de texture en s’appuyant sur des stimuli visuels ou auditifs. Ces stimuli peuvent également être des ultrasons qui génèrent une pression sur la peau de l’utilisateur créant une sensation de toucher ou de texture. La start-up israélienne RightHear propose une application de navigation sur smartphone pour les personnes à déficiences visuelles basée sur une interface pseudo-haptique. La start-up a développé un système spécifique pour les lieux intérieurs tels que les centres commerciaux, les hôpitaux, les épiceries, les restaurants, les musées et les universités. Leur système comprend trois composants : une application pour smartphone, des balises Bluetooth préinstallées dans les lieux, et une plateforme de gestion. Les bâtiments et lieux sont pré cartographié et équipés de capteurs RightHear, et les informations sont téléchargées dans l’application qui « narre » l’environnement et guide l’utilisateur. Lorsque celui-ci s’approche d’une zone signalée comme dangereuse, le smartphone émet des vibrations et un signal sonore.

Un marché vigoureux

Selon un rapport publié en octobre 2023 par Market Research Future, le marché mondial des interfaces haptiques devrait atteindre une valeur de 16 milliards de dollars d’ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé de 32% au cours de la période de prévision (2023-2030). Pour l’heure, en 2022, le marché était évalué à 2,1 milliards de dollars. Parmi les leviers de croissance principaux, on trouve une demande croissante d’électronique grand public et jeux vidéo, l’essor de la réalité virtuelle, l’innovation dans la robotique et enfin la demande d’une meilleure prise en compte de l’accessibilité des personnes handicapées.

Principales entreprises engagées dans l’industrie haptique

La question des standards et de l’interopérabilité

Face à la demande croissante des interfaces haptiques et la variété des domaines concernés, l’un des enjeux les plus importants à l’avenir reste celui de l’édiction de normes et de standards. En effet, à l’heure actuelle, chaque acteur développe des solutions et des protocoles qui lui sont propres (tant au niveau composants que logiciels) et donc intégrés verticalement conduisant, selon l’Haptics Industry Forum à « un paysage fragmenté et incohérent, entravant l’exploration créative de l’utilisation de ces technologies afin de créer de nouvelles expériences utilisateur ». Élaborer des normes c’est également permettre une interopérabilité qui sera profitable à tous : fabricants d’appareils, développeurs, fournisseurs de logiciels, acteurs finaux. C’est la raison pour laquelle, les grands acteurs du secteur unis sous la bannière de l’Haptics Industry Forum, ont établi, en 2021, un agenda portant sur trois points : l’encodage des données dans un format unique (MPEG), une plateforme d’API unique, un protocole de périphérique de type plug-and-play mais le chantier est gigantesque.

Tous les acteurs de la production d’interfaces haptiques doivent s’aligner derrière des standards (source : hapticsif.org)

Grands domaines d’application des dispositifs haptiques

Originellement, les premières interfaces haptiques ont émergé durant les années 1970 dans le domaine de l’aéronautique. Des systèmes haptiques simples étaient alors déployés, notamment sous la forme de retour de forces dans les commandes, afin d’alerter les pilotes lorsqu’ils entraient dans des « zones de conduites hasardeuses ». Aujourd’hui, les technologies haptiques se déploient dans un très grand nombre de secteurs d’activités, à la fois grand public et professionnel. Ainsi, on les retrouve dans les domaines :

Les jeux vidéo, les simulateurs de vol et les parcs d’attractions utilisent des dispositifs haptiques pour offrir une expérience plus immersive. Par exemple, les simulateurs de vol professionnels utilisent des sièges haptiques pour reproduire les sensations de vol avec précision, tandis que les jeux vidéo intègrent de plus en plus de retours haptiques pour immerger les joueurs dans l’action. Conçue par OWO, spécialisée dans la conception de matériel haptique pour l’univers du jeu vidéo, une veste à retours haptiques permettra aux joueuses et aux joueurs de ressentir des éléments contextuels du jeu (comme une légère brise) ou des interactions avec d‘autres personnages. Enfin, CmodX propose des chaises de jeu haptiques : ergonomiques et confortables, elles embarquent des technologies de vibration réactives, des sensations texturées et des mouvements réalistes renforçant l’immersion dans le jeu. Au salon CES 2022, D-BOX s’est associée à Razer pour dévoiler la chaise Hypersense Enki Pro, une chaise de jeu révolutionnaire doté de la technologie haptique haute-fidélité de D-BOX. 

Dans le domaine connexe à celui des jeux vidéo, celui des réalités virtuelle et augmentée, la technologie haptique permet aux utilisateurs de ressentir et d’interagir avec des environnements virtuels. L’un des objectifs de la réalité virtuelle est de simuler, dans un environnement totalement virtualisé, les principes physiques de la réalité. Parmi ceux-ci, le toucher est l’un des plus importants. Des gants et des contrôleurs haptiques permettent d’ajouter des sensations tactiles et kinesthésiques à l’expérience immersive.

TactGlove, le gant haptique de bHaptics est compatible avec un grand nombre de casques de réalité virtuelle et augmentée

bHaptics, entreprise spécialisée dans l’équipement haptique propose, entre autres, des gants haptiques (TactGlove) compatibles avec tous les casques et toutes les lunettes de réalités virtuelle et augmentée.

Le couple casque de réalité virtuelle/augmentée et gants haptiques pourront être utilisés sur les chantiers puisqu’ils permettront aux ouvriers de contrôler et de manipuler des équipements et des machines avec une grande précision, en fournissant des retours de force qui imitent la résistance réelle. Une équipe de chercheurs de l’Université nationale de Singapour a créé des gants, les HaptGloves, beaucoup plus précis que les autres gants sur le marché. Grâce au déploiement de pénétrateurs pneumatiques microfluidiques qui exercent une pression en temps réel sur les doigts, le porteur du gant peut sentir le contact, mais aussi la texture d’un objet que son avatar virtuel (qu’il observe grâce à un casque de réalité virtuelle) saisit ou déplace.  L’intérêt de cette solution est son faible encombrement (250 grammes contre 450g en moyenne pour les autres gants).

Dans le secteur industriel, la technologie haptique est utilisée pour la téléopération de robots, la conception assistée par ordinateur (CAO), la manipulation à distance, et la formation des opérateurs, améliorant ainsi la précision et l’efficacité des opérations. Par exemple, la société Haption conçoit, fabrique, et commercialise des systèmes à retour d’effort de qualité professionnelle. Fondée en 2001, l’entreprise propose des solutions haptiques d’un niveau professionnel dans des applications médicales, robotiques, nucléaires et industrielles.

Les dispositifs haptiques enrichissent l’apprentissage en permettant aux étudiants de ressentir des concepts abstraits. Par exemple, les cours de sciences peuvent utiliser des dispositifs haptiques pour simuler des phénomènes naturels, comme la gravité ou la réaction chimique rendant l’apprentissage plus concret et interactif.

L’industrie automobile utilise de plus en plus de solutions haptiques dans l’habitacle. Ce déploiement concerne aussi bien la sécurité (on pense aux volants qui tremblent lorsque la voiture quitte sa trajectoire) que le confort. En effet, de plus en plus de marques travaillent sur des environnements « haptiques », par exemple les tableaux de bord deviennent de grands écrans tactiles qui offrent des sensations de clic sous le doigt pour donner à l’utilisateur la confirmation qu’il a bien enclenché une commande. Même si l’écran, en réalité, n’a pas bougé d’un iota. Dans ce secteur, l’un des leaders mondiaux de la technologie automobile, Faurecia, s’est associé avec Immersion Corporation, développeur de solutions haptiques pour accélérer le développement des technologies haptiques dans l’automobile. À titre d’exemple, l’un des axes de la collaboration sera l’implémentation de boutons de commande haptiques. Invisibles à l’œil nu, ces boutons « apparaîtront » sous une forme texturée, directement sur un écran tactile, quand l’automobiliste passera le doigt sur le même écran. Ultraleap, l’une des entreprises leaders sur le marché de l’haptique, développe également un ensemble de solutions visant à équiper les intérieurs des voitures, tant pour le confort des passagers que pour leur sécurité. En France, Hap2U, entreprise iséroise, propose l’intégration de technologies haptiques pour l’automobile également.

Les applications médicales de la technologie haptique incluent la formation chirurgicale, la réhabilitation, la simulation de procédures médicales, la téléchirurgie et la fabrication de prothèses.

Les technologies haptiques sont utilisées en rééducation, dans les exergames (la ludification des exercices physiques par le jeu) et pour la santé. Elles sont également utilisées à des fins thérapeutiques pour améliorer la santé mentale et le bien-être. Somnox propose un petit robot compagnon doté de capteurs et de technologies haptiques dont l’objectif est d’améliorer le sommeil par un processus de relaxation passive (grâce à la simulation respiratoire et cardiaque).

3D Systems est l’un des leaders mondiaux des solutions haptiques pour la simulation. Parmi les produits proposés, on peut citer TouchX qui est un module haptique qui offre la possibilité aux chirurgiens d’accéder à un environnement virtuel dans lequel ils vont pouvoir simuler des interventions médicales ou établir, de manière virtuelle, leurs protocoles d’intervention.

Associé à l’interface Geomatic Freeform, le module haptique TouchX de 3D Systems offre aux praticiens une solution d’entraînement parfaitement adaptée à leurs besoins

HapticVR est une solution haptique proposée par Fundamental VR, une entreprise spécialisée dans les solutions immersives de formation médicale. Le système kinesthésique breveté simule avec précision les sensations des textures osseuses, des muscles et des tissus mous, ainsi que leur interaction avec les outils chirurgicaux et les dispositifs médicaux. Il a été cliniquement prouvé qu’il accélère le taux d’acquisition des compétences. C’est la raison pour laquelle, aujourd’hui, Fundamental VR propose une plateforme de formation aux gestes chirurgicaux aux étudiants.

Les senseurs haptiques développés par l’équipe de Kostas Danas au sein du Laboratoire de Mécanique des Solides à l’École polytechnique (LMS – IP Paris) ont pour objectif de doter les robots et bras chirurgicaux du sens du toucher. Pour cela, le professeur Kostas et son équipe ont créé un matériau composite à partir de polymères dans lequel des particules magnétisables ont été ajoutées lui conférant les propriétés proches de celles d’un aimant souple. Lorsqu’un champ magnétique est appliqué, le matériau va se déformer et à l’inverse, lorsqu’il est déformé après avoir été magnétisé, il va agir sur le champ magnétique qui l’entoure. Ce sont ces propriétés qui lui confèrent des caractéristiques haptiques. « Quand vous touchez quelque chose, le matériau va se déformer, et le champ magnétique va changer autour de lui. Ce changement sera mesurable : on joue avec les alternances de champs magnétiques, à la suite de la déformation, pour mesurer le toucher », explique Kostas Danas. L’un des usages possibles serait de doter les robots chirurgiens de ce matériau afin de leur offrir le sens du toucher notamment lors des chirurgies mini-invasives qui pour l’heure ne possèdent que la vue (grâce à des caméras 2D).

            Autre usage possible du matériau développé par le LMS, celui lié à l’évaluation de l’élasticité des tissus et leur palpation. Habituellement réalisée à la main par les chirurgiens, cette manipulation peut laisser de côté des tumeurs et nodules. On peut donc imaginer de petits robots dotés de capacités haptiques très sensibles en mesure d’assister les chirurgiens dans ce geste, afin de s’assurer que tout est détecté. C’est ce que promet également, le projet Optobot, financé par l’Agence Nationale de la Recherche, une machine robotisée qui permet de palper des cellules comme les gamètes par pression photonique via un laser pour en diagnostiquer les dysfonctionnements éventuels. 

             Les technologies haptiques peuvent également être déployées en assistance du chirurgien. C’est ce que propose la société néerlandaise Preceyes qui a doté un bras robotisé de retours haptiques afin d’améliorer la précision des opérations de la rétine et de l’œil en général. Le chirurgien, assis près de la tête du patient, regarde à travers un microscope, tout en actionnant une manette dont le déplacement est transmis au bras robotisé. En retour, le bras renvoie au chirurgien au travers de la manette, la texture et la résistance des tissus opérés.

Les dispositifs haptiques peuvent être mobilisés pour permettre de répondre aux cas de déficiences sensorielles et physiques.

Dans le cas des déficiences sensorielles, l’objectif est d’offrir aux patients des informations sur son environnement global autrement que par des stimuli visuels et auditifs. Pour les personnes déficientes visuelles, les technologies haptiques peuvent aider à explorer des images, des cartes ou des graphiques en relief, à lire des textes en braille ou à reconnaître des formes et des objets. Elles peuvent également faciliter la navigation spatiale, l’orientation ou la communication avec d’autres personnes. NewHaptics travaille à la création de tablettes adaptées aux aveugles, avec des centaines de minuscules actionneurs à pression dans une tablette qui peuvent se déplacer indépendamment vers le haut et le bas, permettant de recréer une version en braille de la page et donnant plus d’accès aux malvoyants aux renseignements numériques grâce à une technologie jusque-là sans précédent. C’est également le projet sud-coréen de Dot Incorporation qui propose une solution haptique pour les déficients visuels en intégrant à des écrans des actionneurs piézoélectriques permettant d’offrir des solutions d’ebooks en braille ou des montres intelligentes à écran tactile en braille. Pour les personnes déficientes auditives, les technologies haptiques peuvent permettre de percevoir des sons ou des paroles par le toucher, en transformant les signaux acoustiques en signaux tactiles. Elles peuvent aussi aider à apprendre ou à améliorer la prononciation, en fournissant un feedback haptique sur la production vocale. En Australie, de plus en plus de festivals de musique proposent des vestes haptiques aux participants ouvrant l’accès à une population sourde ou malentendante habituellement exclue. Malheureusement ces vestes restent couteuses et lourdes. C’est la raison pour laquelle, le NotImpossible Labs a lancé le Music : Not Impossible Project qui vise à proposer aux festivaliers déficients auditifs une panoplie d’objets miniaturisés (un harnais, des bracelets, des bandeaux) afin de leur offrir une expérience corporelle inédite dans laquelle les sons sont transmis par des vibrations dans l’ensemble de leurs corps, la « surround body experience ».

En ce qui concerne les déficiences physiques, l’haptique peut également jouer un rôle non négligeable dans les thérapies et le bien-être de patients. Par exemple, l’entreprise américaine Psyonic propose des prothèses bioniques équipées de technologies haptiques. L’Ability Hand offre un retour sensoriel multitouch grâce à des capteurs de pression très sensibles. Situés dans les doigts, ces capteurs détectent la pression lorsqu’une personne saisit un objet puis envoient une vibration au bras pour communiquer cette sensation. Elle permet de sentir ce que l’utilisateur, afin de pouvoir travailler avec des objets mêmes très délicats. Syntouch propose une prothèse bardée de capteurs qui reproduisent les réflexes des doigts et des mains. Cela permet aux utilisateurs de saisir des objets sans avoir à penser activement à la quantité de force qu’ils appliquent – tout comme les réflexes d’une vraie main humaine.

Enfin, nous pouvons également mentionner le projet Dornell mené par une équipe pluridisciplinaire de chercheurs en robotique et en haptique. Dans le cadre de ce projet,  projet Inria DORNELL, Claudio Pacchierotti et son équipe ont travaillé au développement d’une poignée haptique innovante, multisensorielle, multimodale et intelligente qui peut être branchée sur une large gamme d’aides à la mobilité, comme les cannes blanches, les précannes, les déambulateurs et les fauteuils roulants électriques. Fabriquée spécifiquement pour s’adapter aux besoins d’une personne, elle fournit un large éventail de sensations tactiles – la pression, l’étirement de la peau, les vibrations – dans un format portable et prêt à l’emploi.

Le petit terminal haptique proposé par le projet Dornell peut venir se fixer sur les appareils de mobilité

Et demain ?

Si les marchés des dispositifs haptiques sont loin d’être en saturation, on peut déjà imaginer le futur. Celui-ci pourrait faire la part belle à l’intégration multisensorielle, à savoir l’intégration d’autres sens (comme la vision ou l’ouïe) dans l’haptique pour créer une expérience immersive et réaliste. La synchronisation de tous ces sens contribuerait à améliorer la perception globale et à renforcer l’immersion du réel dans le virtuel.

Une innovation – une start-up : Performind

Performind, start-up bordelaise créée en 2021 et ayant été accompagnée par Unitec, propose une solution d’entraînement et d’activation cognitive au travers de casques de réalité virtuelle autonomes à destination des sportifs de haut niveau. Le travail des exercices s’articule autour de 5 domaines cognitifs, à savoir : l’attention, la perception, les fonctions exécutives, la mémoire et la motricité.

Pour le domaine de la perception, afin de rendre l’expérience encore plus réaliste, la solution ne s’appuie pas seulement sur la perception visuelle, mais également sur la perception auditive et surtout haptique au travers des contrôleurs du casque.

En parallèle, une plateforme web permet d’enregistrer, de suivre et d’analyser les résultats des sportifs à l’issue de chaque session d’entraînement. Performind est ainsi capable de mesurer des temps de réaction, de restitution, des pourcentages d’erreur sur une vision haute, basse et périphérique par exemple. 

Qu’est-ce que la stimulation cérébrale ?

Jusqu’au début du XXe siècle, la littérature scientifique a porté son attention sur les muscles locomoteurs, les poumons et le cœur comme possibles déterminants organiques majeurs de la fatigue et de la performance. Puis, au début du siècle dernier, le cerveau a reçu l’écho de certains chercheurs qui ont étudié son influence sur les performances. Organe décisionnel par excellence, il joue le rôle de régulateur permettant à l’organisme de gérer le niveau d’effort en fonction de l’épuisement des réserves physiologiques. L’arrivée récente des dispositifs non invasifs (comme l’imagerie cérébrale) a permis un enrichissement de la connaissance du fonctionnement du cerveau et de son rôle dans la gestion de la fatigue et de la performance.

Contrairement aux techniques qui utilisent la stimulation électrique de faible intensité pour modifier le fonctionnement neuronal du cerveau, d’autres techniques à l’intersection des neurosciences et des technologies utilisent des environnements virtuels pour améliorer ou aider à récupérer des fonctions motrices ou cognitives. Par exemple, des jeux vidéo peuvent être utilisés pour encourager les mouvements de patients hémiplégiques à la suite d’un AVC ou d’un accident. Cette technique est donc adaptée pour la rééducation motrice ou cognitive, le traitement des troubles psychiatriques, l’amélioration cognitive (pour réduire les troubles de la concentration ou de la mémoire) et les performances sportives.

Comment fonctionne Performind ?

La solution conçue et développée par Performind est une application qui offre une bibliothèque de 8 exercices, ludiques et dynamiques, complémentaires les uns des autres de stimulation cérébrale et d’entraînement cognitif. Ils sont axés sur la capacité à augmenter la prise et la restitution d’information tout en gérant la vitesse et l’intensité du flux d’information reçu. Ces exercices d’activation cérébrale sont à la fois courts et intenses et ont pour objectif d’entraîner :

Ecran d’accueil du site web de Performind

Si le sportif est plongé dans un environnement virtuel riche de détail, il faut garder à l’esprit qu’il ne s’agit pas d’un simulateur (comme peuvent l’être d’autres solutions sur le marché), mais un outil d’aide au développement de certaines facultés cérébrales comme l’attention, la flexibilité, l’inhibition ou la mémorisation par exemple.

Au travers d’un casque de réalité virtuelle autonome, les utilisateurs peuvent réaliser huit exercices dans le but de travailler leurs fonctions cognitives. L’entraînement est axé sur les domaines comme : l’attention et la concentration ; la perception visuelle, auditive et haptique ; le raisonnement ; la mémorisation ; et la motricité.

Pourquoi introduire des retours haptiques ?

L’une des caractéristiques du projet porté par Performind est l’introduction de technologies haptiques dans sa solution. Par l’intermédiaire de retours de force dans les poignées de contrôle, Performind dote les utilisateurs d’une couche interactive supplémentaire. L’objectif n’est ni ludique ni thérapeutique, mais permet de plonger l’utilisateur dans un environnement encore plus réaliste en le guidant notamment dans la réalisation de ses exercices. L’utilisateur visualise grâce au casque de réalité virtuelle ses mains ainsi que les objets avec lesquels il doit interagir.

L’intérêt de doter les contrôleurs de retour haptique est d’offrir à l’utilisateur la possibilité de matérialiser et de valider l’espace, notamment celui qui le sépare de chaque objet. Le retour haptique apporte à l’utilisateur une qualité et une optimisation supplémentaire à sa perception visuelle.

Le choix d’opter pour une échelle 1:1 (c’est-à-dire que les distances corps/objets sont les mêmes dans l’environnement virtuel que dans la réalité) offre à l’utilisateur la possibilité d’entrer en contact afin d’évaluer et de valider les distances.

Les contrôleurs vibrent très légèrement lorsque l’utilisateur « entre en contact » virtuel avec un objet.

Toutefois, Performind a pris soin d’alléger au maximum cet effet kinesthésique afin d’éviter d’être contre-productif : l’objectif est d’aider l’utilisateur à se repérer, de valider des choix, mais ne doit en aucun cas le détourner de l’objectif qui est l’amélioration des performances cognitives.

Interview de Christophe Halgand, Docteur en Neurosciences et Robotique humanoïde au CNRS

« La coadaptation entre notre corps et ces technologies haptiques est la clé d’une très grande ouverture sur le contrôle réel ou virtuel d’objets »

Quels sont les défis actuels les plus importants dans le développement des technologies haptiques ?

Aujourd’hui, les experts de ces technologies se confrontent à l’intégration et l’interprétation des informations transmises par retour haptique. Notre système sensoriel n’est pas câblé initialement pour cet apport d’informations. Il est important de considérer le bon retour haptique ou son couplage de plusieurs technologies pour lesquels nos sens vont transmettre ses informations à notre système nerveux central. La coadaptation entre notre corps et ces technologies haptiques est la clé d’une très grande ouverture sur le contrôle réel ou virtuel d’objets. En robotique, la fusion multi capteurs est un des plus gros défis en termes d’interprétation des différents retours d’information. Le corps humain sait fusionner mais nous ne savons toujours pas comment.

Comment voyez-vous l’avenir des interactions homme-machine grâce aux avancées en technologie haptique ?

Les Neurosciences sont la clé du mystère. L’être humain est une machine complexe comparé aux technologies haptiques. Nos avancées en neurosciences sont en constante évolution mais il reste beaucoup de choses à comprendre avant d’atteindre la symbiose. Il est possible que l’intelligence artificielle nous permette d’aller plus vite et plus loin dans ce domaine. J’imagine un avenir où les avancées seront principalement faites grâce aux problématiques que rencontrent les personnes en situation de handicap. Les travaux de recherche sur le contrôle de prothèses en est un bel exemple.

Comment les technologies haptiques peuvent-elles améliorer l’accessibilité pour les personnes handicapées ?

Le contrôle de notre corps est une boucle fermée. Il n’y a pas de contrôle sans perception. C’est tellement frappant pour les personnes en situation de handicap et même de manière temporaire. A chaque fois que l’humain met en place une solution pour aider une personne en situation de handicap, il y a la notion de ce retour d’information. Nous essayons de proposer différents niveaux de retours d’information en lien avec l’espace dans lequel la personne évolue. 

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