Les interfaces haptiques permettent aux humains de manipuler des matériaux dangereux ou délicats. De la chirurgie laparoscopique à l'élimination des déchets radioactifs en passant par le simple fait de mettre un mobile en vibration, la robotique devient délicate.

Maintenant, des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences ont développé une interface haptique encore plus étendue qui permet sept degrés de mouvement. Les interfaces haptiques les plus courantes ont généralement trois degrés de mouvement. Les résultats de la recherche ont été publiés dans le numéro du 10 janvier de Journal IEEE/CAA d'Automatica Sinica , une publication bimensuelle conjointe de l'IEEE et de la Chinese Association of Automation.

"Avec le développement des technologies d'interaction homme-robot, les interfaces haptiques sont largement utilisées pour les applications 3D afin de fournir le sens du toucher, " a écrit le co-auteur Zeng-Guang Hou, professeur au State Key Laboratory of Management and Control for Complex Systems. "Ces interfaces ont été utilisées en simulation médicale, assemblage virtuel, et des tâches de manipulation à distance. Cependant, La conception et le contrôle de l'interface haptique sont toujours des problèmes critiques pour reproduire le sens tactile très sensible des humains."

Hou et son équipe ont conçu une interface haptique basée sur un mécanisme delta modifié. Ce mécanisme a une plate-forme de base statique à laquelle trois chaînes identiques sont connectées et conduisent à une plate-forme mobile. Le mécanisme peut utiliser chaque chaîne pour se déplacer dans une direction différente.

« Le principal avantage de cette architecture est sa faible inertie, l'élément critique de la conception d'appareils haptiques, car ses actionneurs peuvent être montés sur la plate-forme fixe, " Hou a écrit, se référant au peu d'effort qu'il faut pour faire bouger le mécanisme. "En outre, un poignet mécanique peut être ajouté à la plate-forme mobile pour réaliser les degrés de liberté de rotation."

Les ingénieurs ont conçu un contrôleur pour détecter le mouvement et afficher la force que l'opérateur doit exercer. L'interface est contrôlée via un algorithme qui aide à maintenir l'équilibre.

"Les résultats expérimentaux montrent les bonnes performances de contrôle de cette interface, " Hou a écrit à propos des simulations et des tests de prototypes de son équipe. " Le modèle dynamique et le contrôleur haptique peuvent être utilisés comme références pour les systèmes de contrôle basés sur des modèles afin d'améliorer davantage les performances. "

Selon Hou, l'interface haptique proposée est également appropriée pour une véritable interaction haptique, tels que le sens tactile du réglage de vibration d'un téléphone portable, et les applications de téléopération, telles que les interventions chirurgicales.