Le projet Haptivance vise à créer une nouvelle génération de surfaces tactiles capables de produire des sensations de force et de mouvement sous le doigt. Il est né du constat que les technologies haptiques actuelles sur écrans sans bouton physique restent peu précises et ne permettent pas de véritable retour kinesthésique, contrairement aux dispositifs robotiques très coûteux.
En s’appuyant sur les travaux de thèse de Thomas Daunizeau à l’ISIR (avec Sinan Haliyo et Vincent Hayward) sur les métamatériaux acoustiques, le projet veut structurer la propagation des vibrations pour localiser le toucher, générer des sensations directionnelles ou similaire à des touches/boutons physiques sur des surfaces totalement lisses.
Le développement de cette technologie ouvre pour nous une avancée pour l’amélioration de dispositifs médicaux pour satisfaire un usage intuitif et sécurisé tout en facilitant le nettoyage et la stérilisation en éliminant les boutons mécaniques difficiles à nettoyer et propices au développement de micro-organisme dans les milieux hospitaliers.
Le contexte
Le retour haptique est aujourd’hui omniprésent : smartphones, consoles de jeu, interfaces industrielles ou médicales. Pourtant, ces systèmes ne génèrent qu’une vibration globale, impossible à localiser finement, et ne peuvent pas exercer de force nette sur le doigt. Cela limite fortement leur intérêt dans des situations où la précision est critique : chirurgie robotique, automobile, dispositifs d’accessibilité. Dans ces environnements, l’utilisateur doit souvent regarder l’écran pour valider ses actions, augmentant la charge cognitive et le risque d’erreur.
Si on prend le cas des interfaces hospitalières, elles reposent encore largement sur des boutons mécaniques, difficiles à stériliser et sujets à l’usure, alors que les surfaces tactiles lisses sont plus adaptées aux contraintes d’hygiène. Cependant, ces écrans sont dépourvus de retour tactile assez informatif, obligeant les soignants à vérifier visuellement leurs actions, augmentant ainsi la charge cognitive et le risque d’erreur. Les alternatives existantes restent coûteuses, complexes ou peu compatibles avec les écrans. C’est notamment dans ce contexte, qu’il existe un besoin fort d’un toucher riche, localisé et compatible avec des surfaces interactives.
Les objectifs
L’objectif principal du projet, dans un premier temps, est de mettre au point un démonstrateur fonctionnel d’une surface interactive produisant un retour tactile localisé et directionnel.
Scientifiquement, le projet cherche à maîtriser la propagation des ondes ultrasoniques progressives en surface grâce à des métamatériaux acoustiques. C’est-à-dire être capable de générer une force nette sur le doigt sans actinnement exterieur, mais en faisant résonner la surface. Pour cela, il nous faut encore comprendre le dimensionnement de nos métamatériaux afin de créer une force homogène sur toute la surface. Et d’étudier quelles sensations haptiques seront les plus convaincantes en lien avec un affichage visuel et la position du doigt en temps réel.
Le POC devra permettre de ressentir des boutons, arêtes, mouvements ou guidages sur des écrans tactiles. À terme, le projet vise une technologie industrialisable pour fournir une solution haptique à des fabricants d’écrans.
Les résultats
Les premiers résultats expérimentaux ont confirmé la possibilité de générer des ondes progressives sur une surface, créant un déplacement perceptible sous le doigt. Le projet doit maintenant étendre et amplifier cet effet, de manière stable et efficace. Le démonstrateur visuo-haptique attendu en fin de projet permettra des interactions multitactiles : clics, glissements directionnels, guidage du doigt, etc.
Les applications principales visées sont celles en milieu hospitalier : les interfaces chirurgicales, les moniteurs et les systèmes d’imagerie au bloc opératoire, les dispositifs médicaux en réanimation ou des interfaces de téléopération robotique.
Dans un autre registre, certains contextes demandent eux aussi beaucoup d’attention visuelle sur la tâche principale et sont sensibles aux distractions : c’est le cas de la conduite, pour laquelle les tableaux de bord automobiles composés d’écrans tactiles, uniquement, pourraient permettre une interaction bien plus sûre grâce au retour haptique.
Globalement, cette technologie veut permettre de réduire l’attention visuelle nécessaire pour une tache de manipulation d’interface, en étant facilement nettoyable, d’améliorer la précision des gestes et d’enrichir l’expérience utilisateur, y compris pour l’accessibilité des personnes en situation de handicap.
Partenariats et collaborations
– Programmes d’accompagnement : PUI Alliance Sorbonne Université – MyStartUp programme, i-PhD Bpifrance
– ISIR, Institut CNRS Sciences Informations / CNRS Innovation pour l’accompagnement aux demandes de financement
– SATT Lutech – Valorisation, brevet, maturation
– AP-HP – Hub Innovation & tiers-lieu BOPEx, tests et co-conception avec personnels de santé
