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L’haptique, un enjeu majeur pour l’amélioration des dispositifs médicaux

Publié le 05 janvier 2021 par Patrick RENARD
Source : Actronika
Actionneur vibro-tactile HFBA 9532 d'Actronika.

Mobile, automobile, gaming… Les secteurs sont de plus en plus nombreux à intégrer l'haptique, qui introduit le sens du toucher dans les communications homme-machine. Les DM en sont encore dénués, mais ce n'est qu'une question de temps, car l'intérêt de l'haptique dans le médical ne fait pas de doute.

Aujourd’hui, la communication avec les dispositifs médicaux est presque exclusivement basée sur la vision et l’audition. Le toucher joue pourtant également un rôle prépondérant dans la façon dont nous comprenons et interagissons avec notre environnement : c’est en effet le sens auquel nous accordons le plus de confiance. Conscientes de ce manque, certaines sociétés spécialisées dans l’haptique, telles que la start-up parisienne Actronika, proposent aux fabricants d’incorporer des fonctions permettant de replacer le sens du toucher au cœur des interactions avec leurs dispositifs.

Qu’est-ce que l’haptique? 

Dérivée du mot grec "haptikos", l’haptique est la science du toucher. Elle se décompose en deux grands domaines : l’haptique kinesthésique et l’haptique vibrotactile.

La kinesthésie, ou proprioception, est liée à la perception que l’on a de nos membres dans l’espace. Pour la reproduire, on utilise généralement des technologies de retour de force. Des moteurs contrôlent la position de nos membres et, lors d’une interaction avec un objet virtuel, ils guident les membres afin de recréer les sensations correspondantes.

De son côté, l’haptique vibrotactile commence à se développer. L’objectif est ici de tromper le cerveau grâce à des vibrations afin de recréer une illusion de toucher. En effet, lorsqu’on touche un objet, des vibrations se propagent dans notre corps et celles-ci permettent alors d’appréhender la nature de la surface ou de l’objet avec lequel nous interagissons. L’haptique vibrotactile consiste alors à reproduire ces vibrations créées lors d’une interaction pour que notre système somato-sensoriel les interprète et conduise à une illusion tactile cohérente. Imaginez-vous ainsi consulter un catalogue en ligne et pouvoir ressentir, en passant votre doigt sur l’écran, la texture du jean que vous souhaitez acheter. C’est dans ce second domaine de l’haptique que la société Actronika s’est spécialisée.

L’haptique: quelles applications pour les dispositifs médicaux ? 

L’haptique a la capacité de redonner une sensation tactile à n’importe quelle interaction qui en est privée, soit parce qu’elle est robotisée, soit parce qu’elle est interfacée numériquement.

Il y a un fort enjeu pour le milieu médical sur ce sujet avec l’émergence des écrans tactiles, qui remplacent petit à petit les interfaces mécaniques. En effet, ils offrent une manipulation rapide, simplifiée, se nettoient et se désinfectent plus facilement. Cependant, lorsque nous touchons un bouton sur un écran tactile, nous perdons la sensation et la perception d’avoir cliqué sur ce bouton. Dans le cadre d’écrans ou d’interfaces graphiques, l’intérêt de l’haptique est alors de fournir un retour sensoriel afin d'avoir la confirmation que l’on a interagi avec l’objet et que cette interaction a bien été prise en compte. Des applications existent déjà dans ce sens. Dans un tout autre domaine, Actronika a par exemple collaboré avec l’équipementier automobile Novares pour l’écran d’affichage de la Nova Car #2 en y ajoutant un retour d'information haptique afin de réduire la distraction visuelle du conducteur.

D’un point de vue exploratoire, le champ des possibles pour améliorer les interactions homme-machine est énorme. L’haptique pourrait permettre de restituer différentes textures sur une imagerie ou encore, dans le cadre de la télé-opération, de ressentir les textures du corps sur lesquelles le robot contrôlé à distance agit.

L’histoire d’Actronika commence dans les laboratoires de Sorbonne Université. Vincent Hayward y enseigne l’haptique et dépose plusieurs dizaines de brevets sur le sujet. Il est à l’origine de la réalisation d’un actionneur haptique, une technologie de vibreur nouvelle génération s’intégrant dans les objets et capable de reproduire des sensations tactiles haute définition. En 2016, il crée Actronika avec Gilles Meyer (CEO) et Rafal Pijewski (CTO) pour concrétiser le fruit de ces recherches. La start-up parisienne propose des solutions haptiques permettant d’incorporer des fonctions du toucher extrêmement réalistes dans n’importe quel dispositif.

En 2019, Vincent Hayward est élu à la prestigieuse Académie des sciences pour son travail pionnier sur l’haptique.

L’autre intérêt de l’haptique est de permettre de faire passer une information de façon intuitive en s’appuyant sur le sens du toucher pour guider l’utilisateur. Ainsi, il est possible d’indiquer à quelqu’un si son geste est bien réalisé grâce à une notification vibratoire. Cette dernière peut par exemple informer un laborantin d’un bon angle de pipetage.

De plus, l’haptique peut également fournir des informations sur son environnement global, autrement que par des stimuli visuels et auditifs. L’état d’un patient en salle d’opération pourrait être signalé par un battement de cœur ou des personnes malvoyantes pourraient recevoir des repères sur leur environnement en ressentant des sensations d’obstacles pour les prévenir, etc.

En allant encore plus loin, il est possible d’enrichir des environnements virtuels. Cela s’avèrerait extrêmement précieux pour les entraînements des équipes médicales dans des environnements en réalité virtuelle. Celles-ci pourraient ainsi recevoir des informations les guidant dans leur gestuelle. Actronika a par exemple travaillé avec la société Light & Shadows, spécialisée dans le développement de projets de réalité virtuelle et augmentée, sur un pistolet pour une formation virtuelle en peinture industrielle. Le but était d’améliorer la précision du geste de l’utilisateur en lui donnant un retour sur la force avec laquelle il appuyait sur le pistolet à peinture.

Intégrer l’haptique aux dispositifs médicaux paraît être un enjeu majeur pour améliorer la communication et les interactions homme-machine. Mais le rôle de l’haptique ne s’arrête pas là. Son utilisation est également envisagée pour le traitement des patients. Utiliser les propriétés de conduction osseuse pour pallier une déficience auditive, aider à la gestion de la douleur ou à la rééducation, restituer un certain sens du toucher à des personnes amputées grâce à la plasticité cérébrale, redonner une mémoire sensorielle dans le cadre de traitements contre la maladie d’Alzheimer… L’haptique pourrait être la solution à de nombreux maux.

Il est grand temps de tendre la main à l’haptique !


www.actronika.com

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