Contribution a l'etude de la perception kinesthesique dans la communication homme-machine : etude et experimentations d'interfaces a retour d'effort multi-degres de libertes

par ALI BOUZOUITA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Claude Cadoz.

Soutenue en 1997

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le but de ce travail etait d'etudier l'apport du retour d'effort dans la communication homme-machine. Ce travail a consiste a determiner les conditions dans lesquelles, compte tenu des caracteristiques et des contraintes de la tache, l'interaction instrumentale la plus performante. Un des objectifs de ce travail etait l'etude de l'influence de la geometrie de l'habillage mecanique de l'instrument a retour d'effort sur les performances de l'utilisateur. Apres la presentation de differentes taxonomies deja proposees bux83mac90lip95, nous avons defini une taxonomie pour la caracterisation des interfaces a retour proprio-tactilo-kinesthesique. Nous nous sommes interesse par la suite, plus particulierement a l'utilisateur humain lors d'actions instrumentales. A partir du concept d'anamorphose, nous avons mis en oeuvre une esquisse de methodologie ayant pour objectif de mettre au point des criteres de mesure des performances de l'utilisateur relativement a une situation de reference. 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.


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Informations

  • Détails : 209 P.
  • Notes : CONFIDENTIEL 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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