Contribution à l'étude de la perception kinesthésique dans la communication homme-machine : étude et expérimentations d'interfaces à retour d'effort multi-degrés de libertés

par Ali Bouzouita

Thèse de doctorat en Signal-Image-Parole

Sous la direction de Claude Cadoz.


  • Résumé

    Le but de ce travail était d’étudier l’apport du retour d’effort dans la communication homme-machine. Il a consisté à déterminer les conditions dans lesquelles, compte tenu des caractéristiques et des contraintes de la tâche, l’interaction instrumentale est la plus performante. Un des objectifs de ce travail était l’étude de l’influence de la géométrie de l’habillage mécanique de l’instrument à retour d’effort sur les performances de l’utilisateur. Après la présentation de différentes taxonomies déjà proposées, nous avons défini une taxonomie pour la caractérisation des interfaces à retour proprio-tactilo-kinesthésique. Nous nous sommes intéressés par la suite plus particulièrement à l’utilisateur humain lors d’actions instrumentales. A partir du concept d’anamorphose, nous avons mis en œuvre une esquisse de méthodologie ayant pour objectif de mettre au point des critères de mesure des performances de l’utilisateur relativement à une situation de référence. UN CAS PARTICULIER EST CELUI OU LA SITUATION DE REFERENCE CHOISIE CORRESPOND A UNE SITUATION D'ACTION INSTRUMENTALE PRECEDEMMENT PRATIQUEE. LA NOUVEAUTE DE LA SITUATION PAR RAPPORT AUX ETUDES PRECEDENTES EST LE FAIT QUE LE RETOUR D'EFFORT EST PROGRAMMABLE ET QUE LES OBJETS MANIPULES AINSI QUE LES INSTRUMENTS PEUVENT ETRE SOUMIS A UNE GRANDE VARIABILITE PAR LE BIAIS DE LA SIMULATION. DANS NOTRE PARTIE EXPERIMENTATION, NOUS AVONS PU ETUDIE LES INFLUENCES DE DIVERSES TRANSFORMATIONS DES SITUATIONS DE MANIPULATIONS ET EN PARTICULIER LE ROLE DU RETOUR D'EFFORT CONJOINTEMENT AU RETOUR VISUEL. NOUS AVONS PRESENTE UNE METHODE DE CARACTERISATION DES TACHES SENSORI-MOTRICES DANS UN ENVIRONNEMENT DE SIMULATION PAR MODELE PHYSIQUE BASE SUR LES PROPRIETES PHYSIQUES D'UNE TACHE. LA METHODE DECRITE PREND EN COMPTE LES ETAPES DE LA TACHE, SES CONTRAINTES TEMPORELLES ET SPATIALES MAIS AUSSI LES PERFORMANCES DE L'OPERATEUR ET LES CARACTERISTIQUES DE L'ENVIRONNEMENT. TOUT AU LONG DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS ETUDIE LES AVANTAGES DE L'UTILISATION DU RETOUR D'EFFORT DANS DES APPLICATIONS DE MANIPULATION D'OBJETS PHYSIQUES ET LES CONDITIONS DE SON INTEGRATION DANS LA BOUCLE HOMME-MACHINE. LE DISPOSITIF ETUDIE EST UN DISPOSITIF A DEGRES DE LIBERTES DECOUPLES PERMETTANT AINSI D'AVOIR PLUSIEURS MORPHOLOGIES. MAIS LE CHANGEMENT DE MORPHOLOGIE SUPPOSE UN CHANGEMENT DANS LA GEOMETRIE DE L'INTERFACE MATERIELLE MAIS AUSSI LOGICIELLE EN TENANT COMPTE DES CAPACITES ET DES HABITUDES DE L'UTILISATEUR. ENFIN, NOUS AVONS ILLUSTRE CE TRAVAIL PAR UNE APPLICATION SUR UN SIMULATEUR POUR L'ENTRAINEMENT CHIRURGICALE.

  • Titre traduit

    Study of force feedback devices in computer human interaction : study and evaluation of a multidegrees of freedom force feeback device


  • Résumé

    The objective of this work is to study the contribution of force feedback to human-computer interaction. It consisted of determining the conditions in which the instrumental interaction is the most powerful, considering the features and the constraints of the task. One of the aims was the study of the geometry influence of the mechanical design of the force feedback device on the user performances. Different current taxonomies are presented. We define a taxonomy to characterise interfaces with kinaesthetic, tactile and proprioception feedback. In particular, we study the human user during instrumental actions. With the concept of anamorphosis, we implement a methodology outline in order to establish measure criteria of the user performances, considering a reference situation

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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2000
  • Annexes : 109 REF.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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