Figure 12: Simulation de montage sur la plate-forme du CEA/LIST

Le CEA/LIST a mis en place une plate-forme logicielle et matérielle permettant de simuler le scénario de montage fourni par EADS CCR. Cette plate-forme utilise le bras à retour d'effort Virtuose 6D (voir Figure 12) commercialisé par la société HAPTION . Ce bras fournit des retours d'effort en translation (forces) et/ou en rotation (couples).
Des développements logiciels ont été réalisés par le CEA/LIST pour intégrer le bras et pour simuler le montage de manière réaliste. Les travaux d'intégration et de couplage au Virtuose ont été fortement factorisés avec ceux de l'action SP3A2 et SP3A4.
Des ajustements ont été ensuite réalisés pour adapter le retour haptique au scénario de montage complexe proposé (réglage de la profondeur de pénétration tolérée, ajustement des gains en effort, valeurs min et max des couples, etc).
Au final la simulation propose des fonctionnalités telles que : détection de collision temps réel, simulation dynamique réaliste, sélection de pièce par critère de proximité, possibilité de manipulation avec décalage, recalage du bras, manipulation d'une pièce de géométrie quelconque avec retour d'effort 6 axes, blocage de degrés de liberté, etc.

Les activités de formalisation concernent la modélisation de scènes graphiques pour la perception de tâches de manipulation virtuelle. Cette perception s'accompagne d'un retour d'effort sur les bouts des doigts. Le poids et de l'inertie des pièces sont aussi simulées et permettent une sensation plus complète des objets manipulés.
L'opérateur immergé dans les scènes graphiques doit avoir la possibilité de reconnaître les formes géométriques des pièces par simple retour d'effort, sans faire appel aux autres sens. Mais la reconnaissance des objets manipulés peut aussi se faire par combinaison du retour d'efforts et de la sensation du poids, ou par combinaison du retour haptique et du retour visuel (cf. Figure 13).

Les activités de spécification ont consisté à évaluer l'exosquelette CyberGrasp et le bras à retour d'effort CyberForce. Cette évaluation a été faite sur la base de la restitution du retour sensoriel lors de l'exécution d'une tâche d'assemblage.

La participation aux expériences de manipulation et de perception de formes géométriques et de pièces mécaniques avec retour d'effort ont permis d'apprécier l'ergonomie du matériel, de recueillir les impressions des utilisateurs et de faire connaître les nouvelles technologies en matière d'interaction homme-machine.

Figure 13: essai de manipulation