Figure 15 : Simulation d'un bouton virtuel avec une interface à retour d'effort

Deux principaux travaux de spécification ont été menés : le simulateur d'effort d'un bouton de commande (cf. Figure 15) et l'interface haptique anthropomorphique.

Simulateur d'effort d'un bouton de commande
PSA a fourni 6 types de boutons de commande de la planche de bord que le futur démonstrateur devra pouvoir simuler. Ce travail est en cours de réalisation durant la période, le matériel étant commandé. Les tests se dérouleront alors et les résultats seront analysés et discutés entre les trois partenaires durant la deuxième année. Voici quelques ordres de grandeur concernant la physiologie des doigts humains :
Force maximale applicable avec l'index

• pour un homme : 60 N
  
• pour une femme : 45 N
  
• Bande passante maximale avec laquelle on peut exercer une force confortablement : 10 Hz
  
• Bande passante de perception des efforts appliqués sur l'index : 50 à 100 Hz
  
• Bande passante de perception tactile : 0 à 400 Hz
  
• Raideur maximale perceptible : 100 000 N/m

Les paramètres déterminants pour le dimensionnement de l'interface haptique ont déjà été évalués. Et on a déduit de l'étude précédente les spécifications de l'interface haptique à retour d'effort, qui détermine principalement le choix du moteur linéaire : idéalement, l'actionneur doit être tel qu'il n'oppose aucune résistance au déplacement lorsqu'il est à l'arrêt (transparence). Pour atteindre cet objectif, il faut minimiser les frottements secs du moteur et l'inertie de sa masse mobile. Considérant notre application, il semble plus adapté de choisir un moteur linéaire, qui offre une meilleure précision et répétabilité à basse vitesse..

Interface haptique anthropomorphique
Parallèlement aux travaux sur le " simulateur d'effort d'un bouton de commande ", nous nous sommes intéressés à la réalisation d'une interface haptique anthropomorphique. Cette interface doit permettre les études ergonomiques de boutons, mis en situation avec visualisation du modèle virtuel de la planche de bord. Elle sera réalisée au cours de la deuxième année du projet PERF-RV et testée au cours de la troisième année. L'organe haptique doit pouvoir être exploité pour la manipulation d'une commande ou d'un accessoire avec trois conditions :

• Ne pas supprimer la visibilité de la commande ;
  
• Permettre l'accessibilité de la commande, tout en détectant d'éventuels obstacles sur la trajectoire ;
  
• Simuler l'action mécanique et le confort subjectif associé sur la commande.
  

Deux solutions ont été proposées pour l'interface haptique anthropomorphique:

• Un système complet de type exosquelette pour tout le bras et les 2 doigts de la main ;
  
• Un système partiel utilisant 2 doigts pour la simulation de la préhension et couplée à l'interface haptique Virtuose 6D du CEA (6 ddl pour le Virtuose + les x ddl des 2 doigts à définir).