Interfaces à action mécanique

Dans la plupart des tissus du corps humain (les muscles, la peau, les articulations, les tendons, etc.) et dans les oreilles internes, il y a des recepteurs sensoriels pouvant etre actives mecaniquement. Leurs stimuli sensoriels sont separes en trois parties: - la sensibilite cutanee ; - la proprioception musculaire, due aux recepteurs sensoriels dans les muscles et les tendons ; la kinesthesie, sensibilite a la position et aux mouvements du corps dans l'espace, due aux recepteurs vestibulaires, dans les deux oreilles internes, qui sont sensibles a la pesanteur et aux accelerations que subit le corps. La proprioception peut etre divisee en trois domaines « physiques », dont decoulent en pratique differentes interfaces pour la realite virtuelle. Ce sont: la sensibilite a la position dans l'espace, la sensibilite au mouvement du corps et la sensibilite aux forces exercees sur les muscles. Aux deux premiers domaines (sens kinesthesique) correspondent les interfaces a simulation de mouvement, qui ont pour objectif de modifier l'orientation du corps dans l'espace et de lui faire subir des accelerations. Au dernier domaine correspond les interfaces a retour d'effort qui ont pour objectif d'appliquer des forces controlables sur le corps. Pour la sensibilite cutanee, les interfaces employees pour stimuler la peau sont appelees les interfaces a retour tactile. Ces trois types d'interfaces sont presentes dans la suite de ce dossier. Pour avoir l'illusion d'etre immerge dans un monde virtuel, il est necessaire que celui-ci soit percu par le sujet et que ce dernier puisse agir sur ce monde. Si on desire immerger physiquement le corps du sujet, totalement ou partiellement, il faut donc etre capable au minimum de detecter les mouvements du corps, grâce aux interfaces specifiques de localisation corporelle (cf. [TE 5 902 v2]). Mais avec ces seules interfaces, la personne ne ressent rien en retour et percoit un monde virtuel impalpable. Pour que l'utilisateur ait des sensations mecaniques en retour de ses actions, il faut exploiter au moins une des categories des interfaces a action mecanique: les interfaces a retour tactile, les interfaces a simulation de mouvement ou les interfaces a retour d'effort. Les interfaces a sensibilite cutanee et a simulation de mouvement sont des interfaces sensorielles: elles ne transmettent des stimuli que de l'ordinateur vers l'utilisateur. Par contre, les interfaces a retour d'effort ont pour objectif d'appliquer des forces sur le corps mais aussi, toujours en pratique, elles mesurent la position de la partie du corps sur laquelle elles agissent. Cela principalement pour deux raisons: ― parce que les retours d'effort ne sont en general que la consequence de l'action (du mouvement) de la main de l'utilisateur. Il faut donc fondamentalement connaitre cette action, d'ou les mesures de position, faites sur la meme interface ; - parce que les efforts a appliquer sont fonction, entre autres, de la position de la main, qu'il faut donc connaitre. Les interfaces a retour d'effort sont donc des interfaces sensori-motrices: elles transmettent des stimuli vers l'utilisateur et celui-ci envoie des ordres moteurs vers l'ordinateur. Au niveau du vocabulaire employe, le terme « retour » est utilise pour les interfaces tactiles et d'effort car elles ont ete developpees en premier pour la teleoperation.