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Conception et réalisation d'une interface à retour d'effort pour les environnements virtuels à échelle humaine.

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Fesharakifard, Rasul (2008) Conception et réalisation d'une interface à retour d'effort pour les environnements virtuels à échelle humaine. Doctorat Informatique temps réel, Robotique, Automatique, CAOR- Centre de robotique, ENSMP p.168.

Plein texte disponible en tant que :

- Thèse_Fesharakifard.pdf ( 5113 Kb )
Licence: Copyright

Résumé

Une interface haptique est développée pour fournir le retour d'effort d'interaction dans un environnement virtuel à échelle humaine. L'interface est composée d'une plate-forme à câbles et d'un exosquelette de préhension. La plate-forme comprend 8 câbles qui sont actionnés par 8 blocs d'actionnement. Chaque bloc contient un moteur électrique, un encodeur rotatif et un capteur de force. Le moteur tire sur le câble, pendant que le capteur de force mesure la tension du câble et l'encodeur détermine sa longueur. Les blocs d'actionnement sont d'une conception novatrice qui augmente la force maximale et la précision de l'interface. L'exosquelette est connecté et actionné par les câbles et permet aux 5 doigts d'une main de l'utilisateur d'accomplir le geste de préhension. L'interface fournit au total 7 degrés d'action pour l'utilisateur en interaction avec les objets virtuels : 3 degrés de translation, 3 degrés de rotation et 1 degré de préhension. L'interface à retour d'effort a été modélisée pour déterminer précisément la distribution des tensions dans les câbles en fonctions des forces et des couples désirés. Les blocs d'actionnement peuvent se déplacer sur un cadre cubique autour de l'environnement virtuel. Une configuration optimale est alors trouvée pour les positions des blocs afin de maximiser l'espace de travail de l'interface. Une méthode de commande hybride basée sur les tensions des câbles, mesurées par les capteurs, est également proposée. Cette méthode mène à résoudre les problèmes classiques des interfaces à câbles. L'application considérée pour cette interface est l'interaction haptique avec l'espace intérieur simulé d'une automobile. Une scène virtuelle correspondante à cette application a été développée et l'interface a été testée dans différents cas de retour d'effort. Les résultats des tests démontrent la performance de l'interface pour fournir des efforts appropriés avec une transparence de mouvement pour l'utilisateur.

Type d'EPrint:Thèse (Doctorat)
Directeur de Thèse:Fuchs, Philippe
Date:21 Janvier 2008
Jury de Thèse:Laurgeau, Claude et Bidaud, Philippe et Merlet, Jean-Pierre et Fuchs, Philippe et Gosselin, Florian et Perret, Jérôme
Ecole Doctorale:ED 431 INFORMATION, COMMUNICATION, MODELISATION ET SIMULATION
Discipline:Informatique temps réel, Robotique, Automatique
Fonds:Mines ParisTech (ENSMP)
Institution:ENSMP
Laboratoire:CAOR- Centre de robotique
Sujets:2. Sciences et technologies de l'information et de la communication
Mots-clés libres:Virtual reality, Réalité virtuelle, Human-scale virtual environnement, Environnement virtuel à échelle humaine, Immersive room, Salle immersive, Haptic interface, Interface haptique, Force feedback, Retour d'effort, Grasping exoskeleton, Exosqelette de préhension, Virtual grasping, Préhension virtuelle
Code ID:4216
Déposé par :Claudine Abauzit
Déposé le :08 Octobre 2008

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