Des scientifiques de l'EPFL et de l'ETH Zurich ont développé un gant ultra-léger – pesant moins de 8 grammes par doigt – qui permet aux utilisateurs de sentir et de manipuler des objets virtuels. Leur système fournit un retour haptique extrêmement réaliste et pourrait fonctionner sur batterie, permettant une liberté de mouvement inégalée.
Les ingénieurs et les développeurs de logiciels du monde entier cherchent à créer une technologie qui permet aux utilisateurs de toucher, saisir et manipuler des objets virtuels, tout en ayant l'impression de toucher quelque chose dans le monde réel.
Des scientifiques de l'EPFL et de l'ETH Zurich viennent de franchir une étape importante vers cet objectif avec leur nouveau gant haptique, qui est non seulement léger - moins de 8 grammes par doigt - mais fournit également un retour extrêmement réaliste. Le gant est capable de générer jusqu'à 40 Newtons de force de maintien sur chaque doigt avec seulement 200 volts et seulement quelques milliwatts de puissance. Il a également le potentiel de fonctionner avec une très petite batterie. Cette, avec le faible facteur de forme du gant (seulement 2 mm d'épaisseur), se traduit par un niveau de précision et de liberté de mouvement sans précédent.
« Nous voulions développer un appareil léger qui, contrairement aux gants de réalité virtuelle existants, ne nécessite pas un exosquelette encombrant, pompes ou câbles très épais, " dit Herbert Shea, responsable du Laboratoire des transducteurs mous (LMTS) de l'EPFL.
Le gant des scientifiques, appelé DextrES, a été testé avec succès sur des volontaires à Zurich et sera présenté au prochain Symposium ACM sur les logiciels et technologies d'interface utilisateur (UIST).
En tissu, bandes métalliques et électricité
DextrES est fait de nylon avec de fines bandes métalliques élastiques passant sur les doigts. Les bandes sont séparées par un isolant mince. Lorsque les doigts de l'utilisateur entrent en contact avec un objet virtuel, le contrôleur applique une différence de tension entre les bandes métalliques, les obligeant à coller ensemble par attraction électrostatique - cela produit une force de freinage qui bloque le mouvement du doigt ou du pouce. Une fois la tension coupée, les bandes métalliques glissent en douceur et l'utilisateur peut à nouveau bouger librement ses doigts.
Tromper votre cerveau
Pour l'instant le gant est alimenté par un câble électrique très fin, mais grâce à la basse tension et la puissance requise, une très petite batterie pourrait éventuellement être utilisée à la place. « Le faible besoin en puissance du système est dû au fait qu'il ne crée pas de mouvement, mais en bloque un", explique Shea. Les chercheurs doivent également effectuer des tests pour voir à quel point ils doivent simuler des conditions réelles pour offrir aux utilisateurs une expérience réaliste. "Le système sensoriel humain est très développé et très complexe. Nous avons de nombreux types de récepteurs à très haute densité dans les articulations de nos doigts et intégrés dans la peau. En conséquence, rendre un retour d'information réaliste lors de l'interaction avec des objets virtuels est un problème très exigeant et n'est actuellement pas résolu. Notre travail va dans ce sens, en se concentrant particulièrement sur la rétroaction kinesthésique, " dit Otmar Hilliges, responsable du Advanced Interactive Technologies Lab de l'ETH Zurich.
Dans ce projet de recherche commun, le matériel a été développé par l'EPFL sur son campus Microcity à Neuchâtel, et le système de réalité virtuelle a été créé par l'ETH Zurich, qui a également réalisé les tests utilisateurs.
"Notre partenariat avec le laboratoire de l'EPFL est une très bonne adéquation. Il nous permet de relever certains des défis de longue date de la réalité virtuelle à un rythme et une profondeur qui ne seraient pas possibles autrement, " ajoute Hilliges.
La prochaine étape consistera à agrandir l'appareil et à l'appliquer à d'autres parties du corps à l'aide d'un tissu conducteur. « Les joueurs sont actuellement le plus gros marché, mais il existe de nombreuses autres applications potentielles - en particulier dans les soins de santé, comme pour la formation des chirurgiens. La technologie pourrait également être appliquée en réalité augmentée, " dit Shea.
