Contribution à l'étude d'interfaces portables à retour d'efforts pour la réalité virtuelle

par Emmanuel Brau

Thèse de doctorat en Mécanique. Robotique

Sous la direction de Jean-Paul Lallemand.


  • Résumé

    L'essor récent de la Réalité Virtuelle et des simulations de plus en plus complexes qui lui sont associées a entraîné l'apparition de périphériques à retour d'efforts spécifiquement dédiés. Cependant ces périphériques sont pour leur très grande majorité fixes et ne permettent pas la mobilité de l'opérateur, il est donc intéressant d'examiner les moyens de rendre ces interfaces portables. Dans un premier temps nous avons réalisé une étude bibliographique et nous avons précisé le cadre de l'étude par l'analyse des applications visées et des capacités des opérateurs. Dans un second temps, à partir de l'analyse de l'état de l'art nous nous avons proposé des solutions utilisant des phénomènes gyroscopiques puis des solutions utilisant la poussée d'un fluide. Ensuite, devant les limites de ces premières solutions, nous nous sommes orientés vers l'étude d'une interface légère portée par l'utilisateur et utilisant une architecture parallèle actionnée par des câbles. Nous avons tout d'abord exposé la théorie relative à ces systèmes et développé de nouveaux outils d'analyse. Puis cette théorie a été utilisée pour la conception et la réalisation d'une interface à 3 ddls en translation (baptisée ICARE), basée sur une architecture utilisant 3 câbles et un vérin.

  • Titre traduit

    Contributions t the study of ungrounded force feedback interfaces for virtual reality


  • Résumé

    The increasing use of Virtual Reality and the growing complexity of its associated applications have led to the development of new specially designed force feedback interfaces. However most of them are grounded haptic interfaces and do not allow the operator to move freely. That why it seemed interesting to study the design of wearable haptic interfaces. We began by a survey of the related literature and by defining a set of specifications obtained by analyzing the targeted applications and the limits of human capacities. Then we proposed new interfaces based on the use of gyroscopic torque and the forces created by a pressurized fluid. Because of the limitations of this first approach, we decided to study a solution based on a light wire driven haptic manipulator grounded on the operator's body. We described the theory related to such manipulators and developed new tools for their analyze. Then this is applied to the design of a translational 3 degrees of freedom interface actuated by 3 cables and one cylinder.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (179 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 86 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 05/POIT/2231-B
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