Avec un casque de réalité virtuelle, vous pouvez voir et entendre d'autres mondes, mais jusqu'à présent, vous ne pouvez pas les toucher. Cela pourrait changer avec un nouveau prototype de gant kinesthésique construit par des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego.
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Kinesthetic est le mot qui désigne un système conçu pour transmettre des informations via la sensation de pousser quelque chose. C'est un sous-ensemble du domaine de l'haptique, qui vise à aider les gens à comprendre le monde à travers le sens du toucher.
Un gant comme celui-ci, qui utilise des techniques empruntées à la robotique douce pour repousser les doigts de l'utilisateur et simuler le sens du toucher, pourrait jouer un rôle important dans l'exploration future de l'espace virtuel, en ajoutant davantage de sensations, et donc de réalité, à la réalité virtuelle. Ses créateurs disent qu'il pourrait devenir un nouveau contrôleur pour les jeux virtuels ou même les dispositifs médicaux.
«Lorsque les gens pensent à l'haptique, ils pensent généralement à un pad de rumble ou à un contrôleur vibrant, comme lorsque votre téléphone vibre, ce qui peut vous donner un retour tactile de manière très simple… il n'y a pas de composant directionnel», déclare Jurgen Schulze, assistant professeur d'informatique à UCSD, spécialiste de la réalité virtuelle et qui a contribué au développement du prototype. «En théorie, avec le gant, vous pouvez créer des objets que vous attrapez et que vous portez à la main, pour qu'ils se sentent comme s'ils étaient là. Ils sont toujours en apesanteur, mais ils ont au moins du volume… C'est un pas en avant, et un assez gros, au-delà du simple retour de vibration. ”
L’équipe UCSD a orné le gant de «muscles» pneumatiques, comme ceux que l’on trouve dans les robots doux. Répartis sur le dos de la main, les sacs gonflés se gonflent ou se dégonflent pour exercer une pression directionnelle sur les doigts. Les réservoirs d'air sont recouverts de fibres tressées et une pompe contrôle le niveau de gonflage. L'appareil est attaché à un exosquelette en silicone souple qui peut être porté sur le dos de la main. Un dispositif de suivi suit le mouvement de la main de l'utilisateur et le retour de pression est basé sur sa lecture de la position de la main.
Mettez le gant, une paire de lunettes de protection et un casque, et vous obtiendrez un piano virtuel que vous pourrez sentir lorsque vous appuierez sur les touches. Lorsque vous appuyez sur une touche, les sacs gonflables se gonflent, se tirant contre votre doigt et simulant ce contact. Selon les utilisateurs du test, le résultat était «fascinant», bien qu'ils aient noté un retard dans la rapidité de la réponse.
Actuellement, l'œuvre est un prototype et le gant ne fonctionne qu'avec l'application pour piano et uniquement lorsque le dispositif de suivi peut «voir» les deux mains. Selon Mike Tolley, professeur d’ingénierie, qui enseigne la conception de systèmes avec la robotique douce à UCSD, peut intégrer des capteurs qui obtiennent des informations sur la position du gant lui-même, ce qui augmenterait la précision et atténuerait les problèmes placé devant un autre.
Tolley et Schulze envisagent des applications dans les jeux et l'entraînement virtuel, mais voient aussi un potentiel dans la chirurgie robotique. La rétroaction est l’un des trucs de la chirurgie assistée par robot. L'appareil le plus populaire, appelé DaVinci, n'offre qu'un retour visuel. le chirurgien le conduit à l'aide de deux joysticks, mais il utilise des repères visuels pour pouvoir dire quand il faut pousser en avant ou quand il faut baisser la pression.
«Si vous avez joué avec DaVinci, vous savez que le retour que vous obtenez est visuel, vous obtenez la stéréovision. Et c'est très bien, les gens ont beaucoup fait avec ça, même sans retour de force », déclare Peter Kazanzides, professeur d'informatique et expert en chirurgie robotique à l'Université Johns Hopkins, qui n'était pas affilié au projet UCSD. "Les chirurgiens expérimentés apprennent à estimer la force qu'ils appliquent en examinant la tension de la suture ou l'étirement du tissu."
Cela ne veut pas dire que les retours haptiques ne pourraient améliorer un tel système. Mais Kazanzides souligne un autre problème qui devrait être résolu en premier lieu: le Da Vinci n’a aucun moyen de détecter les forces.
Pour créer un robot capable de présenter un retour de force à ses utilisateurs, il doit être capable de détecter la pression qu'il exerce sur une surface (ou un corps). De tels capteurs sont généralement trop gros, trop chers et ne sont pas de qualité médicale. Ainsi, s’il est difficile de dire sous quelle forme le retour d’effort pourrait apparaître dans la chirurgie assistée par robot, Kazanzides reconnaît qu’il pourrait tout de même être bénéfique.
Pour Tolley, Schulze et le groupe UCSD, l'avenir immédiat est le potentiel de l'appareil dans l'exploration de la réalité virtuelle et les jeux, comme l'ancien Nintendo Power Glove, mais avec retour. Leur objectif est d'obtenir une réponse réaliste du clavier virtuel. «Le défi de la réalité virtuelle, en particulier pour un ingénieur en mécanique, consiste à obtenir la bonne sensation», explique Tolley.
