Bienvenue dans l’ère de l’haptique

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Bienvenue dans l’ère de l’haptique
17 Janvier, 2017

Initialement utilisée dans les téléphones portables pour les faire vibrer en cas de réception d'un message ou d'un appel, la recherche sur la technologie haptique a bien progressé. Elle concerne avant tout la sensation du toucher. Aujourd'hui, de nouveaux champs d'applications sont développés. Des loisirs, au sport au passant par la médecine, l'innovation est en phase de devenir une révolution.

 

Docteur en robotique et ingénieur informatique, Abderrahmane KHEDDAR nous donne son avis.  Il est Directeur du laboratoire franco-japonais JRL (Joint Robotics Laboratory) au Japon et Directeur de recherche au CNRS et responsable d'une équipe de recherche au LIRMM. Chercheur en technologie pour la robotique, il est un pionnier dans différents domaines : téléopération longue distance de robots via les techniques de réalité virtuelle, la commande haptique... réalisations importantes pour le développement de la robotique humanoïde et de service. Il est membre de l'Académie des technologies.
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- La technologie haptique, au départ, c'était le vibreur des téléphones portables quand ils étaient en mode silencieux pour ne pas déranger.  Pour tous ceux qui ne connaissent pas, en quoi consiste la technologie haptique ? Quelle est son application actuelle ?

Abderrahmane Kheddar : Au départ, c'était surtout les dispositifs robotiques à retour d'effort utilisés pour contrôler les robots à distance dans les sites nucléaires. En France les pionniers de la téléopération sont Jean Vertut et Philippe Coiffet, j'étais l'étudiant de Coiffet, et j'ai introduit l'haptique en réalité virtuelle). A la base de la technologie haptique, c'est donc les bras robotiques à retour d'effort utilisés en couplage bilatérale pour le contrôle à distance d'un autre robot (similaire que le bras) pour faire des tâches dans des environnements hostiles à l'homme (les sites nucléaires).

L'avènement de la technologie de la réalité virtuelle (RV) fut le véritable tournant pour la technologie de l'haptique. En effet, la réalité virtuelle consiste à immerger l'utilisateur dans un monde de synthèse interactif calculé par ordinateur : il fallait permettre à ces mondes synthétiques de fournir des rendus d'images, de son et aussi de touché réalistes (comme en téléprésence). Alors on coupla les dispositifs à retour d'effort (qu'on a réduit en taille) pour interagir avec les mondes numériques et faire ressentir aux utilisateurs le contact, les forces que l'ordinateur calcul en fonction de la physique du monde virtuel. Après, on a nommé "haptique" toute technologie qui stimulait le sens du touché et le sens kinesthésique de l'homme (en d'autres termes, toute technologie dont le rendu s'adresse à fournir une sensation de touché ou une sensation de force externe). 

- Ces dernières années, les champs d'application de cette technologie ont beaucoup progressé. Quelles sont les dernières applications de la technologie ? Que va-t-elle permettre dans notre quotidien dans un avenir à plus ou moins long terme?  

Il y en a beaucoup trop pour les dénombrer toutes. Pour faire simple, le rendu haptique est une extension naturelle des technologies de l'information et de la communication : on échange des images, du son, même de l'odorat, et l'haptique permet simplement de rendre des informations perceptibles par le sens du touché et kinesthésique. Vous avez cité les vibreurs téléphoniques comme exemple.

- Des débouchés existent pour cette technologie dans la médecine notamment. Quels progrès pourra-t-on réaliser dans le champ médical avec cette technologie ?

Dans la médecine, le rendu haptique fait déjà partie des simulateurs chirurgicaux, notamment ceux qui simulent la chirurgie minimalement invasive effectuée par des robots contrôlés à distance par des chirurgiens. Elle permet donc l'apprentissage des chirurgiens en diminuant, voir éliminant, l'usage de cadavres. Elle permet aussi aux chirurgiens de se rendre compte des interactions en opérations directe sur le patient en lui permettant de ressentir l'interaction de l'outil avec les organes internes. Pour l'instant, les robots chirurgicaux comme le système Da Vinci ou Zeus ne disposent pas de possibilité de faire ressentir aux chirurgiens les forces d'interaction entre son outil (porté par le robot) et le syntaxeur (joystick) qu'il utilise pour le contrôler. Les forces d'interactions sont devinées ou induites grâce à la déformation des organes, cela s'avère insuffisant dans beaucoup de cas. Un des challenges liés à l'haptique et la restitution des sensations de touché aux prothèses de main par exemple et de doter les outils de la chirurgie invasive de capteurs à même de mesurer l'interaction entre outil et organes et la restituer au chirurgien.

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