Le retour d'effort
Hormis les simulateurs de mouvements qui immergent un ou plusieurs utilisateurs dans un véhicule (un avion ou une luge par exemple), dont ils subissent les changements d'orientation ainsi que les accélérations, les interfaces à retour d'effort permettent de matérialiser les objets présents dans le monde virtuel: elles appliquent, sur la partie du corps en contact avec l'objet virtuel, la force réciproque de la force qu'exercerait l'utilisateur sur l'objet réel.
Simulateur d'abattage d'arbres
Les forces à simuler peuvent tout aussi bien être exercées par un liquide que par un solide. Le problème commun aux différentes interfaces à retour d'effort: manipulateurs, manettes, gants à retour d'effort et exosquelettes, est qu'elles doivent s'appuyer sur un bâti solide, si possible extérieur au corps, tout en libérant l'utilisateur du plus grand nombre de contraintes.
Les manipulateurs sont des bras articulés, comparables à des bras de robots (actionneurs électriques et vérins hydrauliques), qui permettent de manipuler des charges virtuels, ou des charges réels dans des univers hostiles tels que les centrales nucléaires. Un tel système peut mettre à contribution la totalité du corps de l'utilisateur qui le tient tant les forces qu'il est possible de simuler sont importantes. On peut également simuler des forces de faible intensité par des manipulateurs de plus petit gabarit, relié à un manchon dans lequel on peut glisser un doigt ou un stylet. Il existe également des manipulateurs chirurgicaux à retour d'effort.
Les manettes à retour d'effort peuvent être commandées par des systèmes mécaniques actionnés grâce à des moteurs électriques, ou par des aimants qui exercent des forces de rappel sur l'axe métallique tenu par la main.
Microdynamic Systems Laboratory
Les gants à retour d'effort et les exosquelettes utilisent le corps comme bâti mais offrent une plus grande liberté de mouvements à l'utilisateur, malgré leur poids.
Pour simuler les forces exercées sur la main, on peut utiliser des vérins pneumatiques, qui prennent appui sur la paume et exercent des forces sur les doigts auxquels ils sont attachés, ou utiliser des systèmes mécaniques qui prennent appui sur le dos de la main. Ces gants à retour d'effort sont couplés avec les gants de données pour lesquels ils sont conçus.
Pour simuler les forces exercées sur le bras, on utilise des exosquelettes, systèmes mécaniques qui prennent appui sur le buste. Le poids d'un tel dispositif commence à contraindre l'utilisateur.
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