Contributions l'étude des interfaces haptiques à contacts intermittents

Les interfaces à retour d'effort sont des systèmes robotisés permettant d'interagir gestuellement de façon naturelle avec des environnements virtuels ou distants. Ces dispositifs sont utilisés dans différents contextes tels que la téléopération (e.g. nucléaire, sous-marine, spatiale), le manufacturing, les jeux vidéo, l'éducation, la médecine ou la rééducation, pour ne citer que quelques exemples. Pour les applications en réalité virtuelle, les utilisateurs manipulent généralement ces interfaces à l'aide d'une poignée qui est reliée mécaniquement au robot. Ce lien a une influence importante puisqu'il conduit l'utilisateur à ressentir la présence du robot même en espace libre (frottements, vibrations, inertie de la structure mécanique du robot), ce qui réduit le réalisme de l'interaction. Les interfaces à contacts intermittents (CI) constituent une alternative prometteuse pour essayer de surmonter ces inconvénients. Elles proposent de suivre les mouvements de l'utilisateur à faible distance en espace libre et de ne venir à son contact que lorsque l'on veut appliquer un retour d'effort. Elles visent de cette façon à améliorer le réalisme des interactions. Cette thèse s'intéresse à l'étude et à l'amélioration des performances d'une telle interface CI.Force feedback interfaces are robotic systems allowing natural motion interactions with virtual or remote environments. They are employed in several domains such as remote handling (e.g. nuclear, subsea, space), manufacturing, entertainment, education, medicine and rehabilitation, just to mention the most popular. In virtual reality (VR) applications, the user typically holds a handle that is mechanically linked to the end-effector of the robot. This link has a non-negligible influence since the presence of the robot can be felt (friction, inertia and vibrations of the mechanical structure) even in free space, decreasing the realism of the interaction. Intermittent-contact haptic interfaces (IC-HIs) represent a promising approach to cope with this issue. These interfaces track and closely follow (without contact) the user movements in free space and come to his/her contact only when force feedback is required. This way IC interfaces aim to improve the realism of the interactions. The thesis presented concerns the study and improvement of such IC-His