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Titre de la thèse : "Reproduction des Textures Tactiles: Transducteurs, Mécanique, et Représentation du Signal".

Mots Clés : rendu tactile de la rugosité, interfaces tactiles, Biomécanique du doigt, psy- chophysique de la perception.

 

Cette soutenance aura lieu le :

19/10/2011 à 16h30
UPMC – Campus Jussieu, 4 Place Jussieu - 75005 Paris
Tour 55, 2ème étage, couloir 55-65, salle 211

Jury :

J. Edward Colgate  Prof Northwestern University Rapporteur
Betty Lemaire-Semail  Prof    Polytech’Lille      Rapporteur
Jean-Louis Thonnard   Prof Université Catholique de Louvain Examinateur
Jean-Dominique Polack  Prof  Université Pierre et Marie Curie Examinateur
Vincent Hayward   Prof Université Pierre et Marie Curie Directeur de thèse
Edwidge Pissaloux   Prof Université Pierre et Marie Curie Directeur de thèse
José Lozada   Expert CEA CEA LIST   Encadrant CEA


Resumé :

La texture des surfaces est tactilement perçue principalement par les vibrations générées lors du glissement de nos doigts sur celles-ci. Malgré sa prévalence quotidienne, l’étude de l’interaction du doigt avec une texture, dans le cadre de la réalité virtuelle, n’a pas été approfondie en détail. Cette thèse explore une partie des facteurs qui contribuent à la mécanique de l’interaction entre un doigt et une surface avec pour objectif sa reproduction artificielle.
L’enregistrement et la reproduction des textures tactiles sont premièrement discutés, accompagnés de la conception d’un appareil capable de précisément mesurer la force d’interaction émanant de la friction d’un doigt qui glisse. Le même dispositif piézoélectrique fut employé pour déformer à haute vitesse le bout du doigt, dans le but de reproduire la présence d’une texture. Ce travail est une nouvelle approche pour simuler la rugosité et la texture d’une surface virtuelle.
La question de l’enregistrement et de la reproduction des surfaces texturées a motivé l’étude du comportement mécanique du bout du doigt. Cette étude révèle que le bout des doigts se comporte comme un ressort élastique dans les basses fréquences, et qu’après une fréquence de coupure d’environ 100 Hz, la réponse est dominée par l’amortissement visqueux, un fait qui n’a jamais été directement observé auparavant.
Ensuite, les spécificités des signaux vibratoires créés par le frottement d’un doigt sur plusieurs textures furent analysées. L’expression des fluctuations de la force de friction en fonction de l’espace plutôt que du temps, indique que plusieurs caractéristiques du signal peuvent jouer un rôle majeur dans la perception tactile des textures.
Cette thèse met en lumière l’importance de la mécanique et de la biomécanique pendant l’exploration haptique des surfaces et leur potentielle contribution à la perception. Collectivement, les résultats présentés dans cette thèse sont utiles pour la conception de meilleurs systèmes de réalité virtuelle et à d’autres applications.