Mouvements pseudo-rigides pour des interactions multi-doigts plus flexibles

National audienceMulti-touch interaction requires a trade-off between users' desires and capabilities, and gesture recognition constraints. Current approaches to that problem lack flexibility. The number of fingers used for a gesture usually plays a key part in the recognition process, for example. In this paper, we propose the use of pseudo-rigid movements to increase the flexibility of this process. We show how these movements can be determined in real time from the contact information usually available. We explain how they allow to free the recognition process from the number of fingers used and to move towards multi movement gestures, independent or coordinated. Finally, we present an interaction technique that takes advantage of this increased flexibility

Interaction indirecte en réalité virtuelle à l'aide d'un médiateur

Currently many researches in the field of multimodal interfaces (input, output) have been made in order to be able to achieve complex tasks merely, naturally, and quickly. Expert interfaces should be considering the risks resulting from an ordered action, to prevent any harmful action and to suggest possible alternatives. Taking into account the complexity of the tasks to achieve and exponential growth of information, the adaptive systems are henceforth essential to make possible and facilitate the work of the operator. A good man-machine interface is thus strongly required. We note that multiple interaction and manipulation techniques are currently available, but at this time, the characteristic tools of the WIMP paradigm (Windows, Icons, Menus and Ppointing device) did not find their equivalent in 3D interfaces. There still remains way to make to be able to find the perfect tool and to enforce it as a standard for the 3D interfaces and applications. Therefore, our research was focused gradually towards the proposal for a mediating interface: a very adaptive and functional interface, intended to simplify to the maximum the human interaction in the execution of complex work. The concept of the "mediator" might be clarified in the following way, i.e.: A user in full immersive system named mediator world will be able to control or interact a front distance, through an intermediary haptic devices, on another virtual or real world named controlled world. Let us recall that the Human needs simple tools to be able to achieve complicated tasks. In such a case, one of the ultimate goals is to make the machine adapt to the human instead of forcing the human to adapt to the machine

Simulateur collaboratif de chirurgie d'instrumentation du rachis scoliotique en réalité virtuelle avec interface haptique logicielle

RÉSUMÉ La scoliose est une déformation tridimensionnelle de la colonne vertébrale qui nécessite, dans les cas graves, une intervention chirurgicale invasive et très délicate visant à redresser la colonne. Les outils disponibles pour l’entraînement des médecins, tels que les cadavres et les rachis synthétiques, présentent des inconvénients majeurs : les jeunes cadavres disponibles atteints de scoliose se font rares; le réalisme du comportement biomécanique est questionnable; ces deux types d’outils ne peuvent être réutilisés; ils ne représentent pas toute la variété des cas scoliotiques. Les technologies de la réalité virtuelle et les simulations numériques peuvent offrir des solutions pour contourner ces inconvénients. Afin d’aborder cette problématique, l’objectif général de la recherche a consisté à élaborer un prototype logiciel de simulateur collaboratif de chirurgie d’instrumentation du rachis scoliotique en réalité virtuelle incluant un retour d’effort logiciel pour les manoeuvres correctrices principales de la chirurgie, offrant ainsi un outil d’entraînement et d’apprentissage alternatif aux outils traditionnels. Ce projet est entré dans la continuité des travaux de recherche d’étudiants et d’associés de recherche de la Chaire de recherche industrielle CRSNG/Medtronic en biomécanique de la colonne vertébrale, et s’est distingué principalement par la mise en place de l’aspect collaboratif pour un contexte d’entraînement réaliste avec des participants distants, ainsi que le développement et l’évaluation d’une interface haptique logicielle. La revue bibliographique a suggéré que la chirurgie orthopédique ne semble pas encore bénéficier du potentiel offert par la réalité virtuelle et les interfaces haptiques quant à la simulation et à l’entraînement virtuel autant que d’autres types de chirurgies. La plupart des chirurgies pour lesquelles des simulateurs ont été développés impliquent des organes démontrant une certaine compliance, un espace de travail relativement restreint et des forces de faibles amplitudes, pouvant être simulées à l’aide de systèmes haptiques commerciaux génériques. Au contraire, la chirurgie d’instrumentation du rachis scoliotique nécessite l’application d’efforts de grande amplitude pour des mouvements relativement lents à peu de degrés de liberté, requérant un système haptique spécifique. De plus, les modèles physiques, bien que plus complexes et lourds en termes de temps de calculs que les modèles géométriques, sont nécessaires à l’obtention d’une expérience haptique réaliste. À la lumière de ces observations, nous avons émis deux hypothèses de recherche. La première hypothèse supposait que les principales manoeuvres correctrices effectuées lors d’une chirurgie d’instrumentation du rachis scoliotique peuvent être modélisées et simulées en réalité virtuelle immersive à l’aide d’une interface haptique logicielle et d’un modèle biomécanique personnalisé à ±15 % des valeurs d’efforts réelles telles que perçues par des chirurgiens experts. La seconde hypothèse supposait qu’une boucle de rendu haptique multifréquence, basée sur un algorithme de prédiction / correction, permettra d’atteindre la fréquence minimale requise (1000 Hz) pour un retour d’effort fonctionnel dans un contexte d’entraînement réaliste.---------ABSTRACT Scoliosis is a three-dimensional deformation of the spine requiring, in severe cases, a highly delicate and invasive surgical operation to correct the spinal deformities. Available tools for surgical training, such as cadavers and synthetic spines, have major drawbacks: limited availability of young cadaveric spines with scoliosis; questionable behaviour realism; destruction after first use; limited variability in scoliotic cases for training. Virtual reality technologies and computer simulations can offer solutions to these drawbacks. To address this problem, the general objective of this research consisted in elaborating the software prototype of a collaborative virtual reality scoliosis instrumentation surgery simulator, including force feedback for the main corrective surgical manoeuvres, as an alternative training and learning tool. This project has been a continuation of previous work from graduate students and research associates of the NSERC/Medtronic Industrial Research Chair in Spine Biomechanics, and focused on setting up and testing the collaborative aspect for a realistic training context with remote participants, as well as developing and evaluating a software haptic interface. The literature review suggested that orthopaedic surgery does not seem to benefit from virtual reality technologies and haptic interfaces regarding simulation and virtual training as much as other types of surgeries. Most surgeries for which simulators have been developed involve organs with a certain compliance, a relatively confined workspace and “delicate” forces, and can be simulated with generic commercial haptic devices. On the contrary, scoliosis instrumentation surgery involves the application of high forces through moderately slow and of few degrees of freedom movements, requiring a haptic device specific to scoliosis surgery. Also, physical models, although more complex and computationally expensive than geometric models, are necessary for a realistic haptic experience. In light of these observations, we stated two hypotheses. The first hypothesis was that the main corrective manoeuvres of scoliosis instrumentation surgery can be modeled and simulated in immersive virtual reality with a software haptic interface and a patient-specific biomechanical model at ±15 % of the actual force values as perceived by expert surgeons. The second hypothesis was that a multirate haptic rendering loop, based on a prediction / correction algorithm, will achieve the minimal required update rate (1000 Hz) for a functional force feedback in a realistic training context

”Haptic Processor Unit” : vers une Plate-Forme Transportable pour la Simulation Temps-Réel Synchrone Multisensorielle

This work is related to the field of Human-Computer Interaction, and particularly to the field of multisensory instrumental simulation, as conceptualized by the research group ACROE & ICA, and which needs a strong coupling between the human and the instrument.The first part of this thesis presents various degrees of the integration of gesture in computer uses, then develops a functional approach of force feedback technologies. This analysis elicits the mainstreams that are currently sharing the field of haptics research. We then present a study of the hardware and software components that are used in haptic simulation, and the various approaches used to connect a force feedback device to a real time modelling system. The analysis of the role of each of the components in the simulation chain and their relationships allowed us to conceptualize the “Haptic Processor Unit”. This component guarantees in particular the conditions of reactivity that are required for multisensory simulation. The new simulation architecture that we designed in this work, named ERGON_X, implements the concept of HPU. ERGON_X is a compact and transportable simulator, and handles simulation frequencies up to 44 100Hz. The third part presents the validation of the simulation platform ERGON_X. It mainly focuses on the design of new models, which were used in the framework of the research carried on by ACROE & ICA about instrumental interaction. The “E” is a model demonstrating the capabilities of the ERGOS technology, which is now fully exploitable thanks to this new simulation architecture. The models of tapping and of deformable paste allowed us to bring new results on human-object interaction, and validate the simulator as a tool for psychophysical experimentation. The Enactive Emblematic Scenarii “Ergotic Sounds” and “Pebble Box” illustrate the conception of Enaction. They validate the use of our simulation architecture as an experimental platform and lead us to a paradigm shift from “instrumental interaction” to “enactive interaction”Ce travail se situe dans le domaine de l’Interaction Personne-Système, et plus particulièrement dans celui de la simulation instrumentale multisensorielle telle que conceptualisée par le groupe de recherche ACROE & ICA, qui nécessite un couplage fort homme-instrument.La première partie de cette thèse présente les différents degrés d’intégration du geste dans l’ordinateur, puis propose une approche fonctionnelle des technologies pour le retour d’effort. Nous dégageons de cette analyse les grandes approches qui se partagent actuellement le champ de la recherche « haptique ».Nous présentons ensuite une étude sur les différents composants matériels et logiciels nécessaires à la chaîne de simulation haptique, ainsi que les différentes approches utilisées pour connecter un système à retour d’effort à un processus de simulation en temps réel. L’analyse du rôle des composants de la chaîne de simulation et de leurs relations permet de formaliser le concept de « Haptic Processor Unit ». Ce composant permet en particulier de garantir les conditions de réactivité propres à la simulation multisensorielle. La nouvelle architecture de simulation multisensorielle que nous avons réalisée, ERGON_X, met en œuvre le concept de HPU.ERGON_X est un simulateur compact et transportable, et permet d’utiliser des fréquences de simulation jusqu’à 44 100Hz. La dernière partie présente la validation de la plate-forme de simulation ERGON_X. Elle est essentiellement orientée vers l’implantation de nouveaux modèles, utilisés dans le cadre d’un travail de recherche sur la situation instrumentale médiatisée. Le « E » est un modèle de démonstration des performances de la technologie ERGOS que la nouvelle architecture de simulation permet d’exploiter pleinement. Les modèles de tapping (percussion) et de pâtes déformables ont permis d’avancer des résultatssur l’interaction homme-objet, et valident le simulateur comme un outil pour l’expérimentation psychophysique. Les Enactive Emblematic Scenarii « Ergotic Sounds » (frottement d’archet) et « Pebble Box » (la boîte à cailloux) sont des illustrations du concept de l’Enaction. Elles valident l’utilisation de l’architecture de simulation comme une plate-forme pour l’expérimentation et ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur l’enaction et la notion de présence en simulation interactive

Microrobotique et Micromécatronique pour la Réalisation de Tâches de Micro-Assemblage Complexes et Précises.

Ce document présente une synthèse de mes contributions scientifiques aux domaines de la microrobotique et de la micromécatronique ainsi que des transferts effectués, tant à destination de l’industrie que de l’enseignement. Les travaux conduits sont orientés vers la réalisation de tâches de micro-assemblage complexes, précises et automatisées par approche microrobotique et sont plus particulièrement appliqués aux MOEMS.L’échelle micrométrique considérée induit de nombreuses spécificités qui se traduisent par un déficit notable de connaissances du comportement des systèmes à cette échelle. Pour cela, une première partie des travaux est dédiée à l’étude et à la modélisation multiphysique des systèmes microrobotiques et micromécatroniques. Cette connaissance a conduit, dans une seconde partie des travaux, à la proposition de nouveaux principes de mesure et d’actionnement mais également au développement de microsystèmes complexes, instrumentés et intégrés (micro-banc-optique, micropince, plateformes compliantes). Enfin, des lois de commandes et des stratégies d’assemblage originales ont été proposées notamment une commande dynamique hybride force-position combinant une commande hybride externe et une commande en impédance. Celle-ci permet de maîtriser la dynamique des transitions contact/non-contact critique à l’échelle micrométrique mais également d’automatiser des processus de micro-assemblage complexes. L’ensemble de ces travaux ont fait l’objet de validations expérimentales permettant de quantifier précisément les performances obtenues (exactitude de positionnement, temps de cycle, robustesse…). Les perspectives de ces travaux portent sur la proposition de systèmes microrobotiques et micromécatroniques compacts et intégrés utiles au micro-assemblage haute dynamique ainsi qu’à l’assemblage de composants nanophotoniques

Contribution à la modélisation cinématique et dynamique d'un geste sportif :\ud le pas de patineur

Le mouvement du pas de patineur est utilisé en skating, pratique moderne du ski de fond. Il\ud résulte de l'association d'un geste technique et d'une évolution technologique. Le geste étudié :\ud le décalé, est une des techniques qui correspond à une poussée latérale alternative des jambes\ud associée à une poussée décalée des bras. Pour rendre compte de sa complexité gestuelle et\ud pouvoir l'analyser au niveau mécanique, notre but est de construire un modèle dynamique en\ud trois dimensions. Ce modèle est réalisé grâce au logiciel de biomécanique LifeModeler,\ud module intégré du logiciel ADAMS. Outil de modélisation et de simulation cinématique et\ud dynamique, il permet de modéliser le corps humain comme un robot anthropomorphe.\ud La première étape consiste à construire un modèle humain, reproduisant la technique du\ud décalé sur un sol dur. Pour valider ce modèle, nous analysons finement la cinématique en la\ud comparant aux données recueillies dans la littérature.\ud Dans un second temps, le modèle est équipé. Les paramètres de contact sont élaborés de\ud manière à rendre l’effet d’un sol enneigé.\ud Nous procédons à une simulation dynamique inverse puis directe. La simulation inverse rend\ud assez bien compte de la réalité d’un point de vue cinématique, l’ordre de grandeur des forces\ud de contact est bon. Pour la simulation dynamique directe nous utilisons l’ensemble des\ud muscles disponibles dans le logiciel. Le modèle est stable, mais tous les problèmes n’ont pu\ud être réglés notamment au niveau de la préhension des bâtons.\ud Ce travail permet de montrer la méthodologie de modélisation d’un skieur équipé de bâtons et\ud de skis souples. Le modèle permet d’accéder aux efforts musculaires lors d'un cycle de décalé.---------------------------------------------------------------------------------The skating movement is used in the modern practical of cross-country skiing. It results from\ud the association of a technical motion and a technological development. The technical motion\ud studied is the offset. It is one of the techniques, it corresponds to an alternative lateral thrust of\ud the legs associated with a push shifted with the arms. To give an account of its gestural\ud complexity and to be able to analyze it at the mechanical level, our goal is to build a threedimensional\ud dynamic model. This model is carried out thanks to the biomechanics software\ud LifeModeler, plug in of ADAMS software. Dynamic simulation and numerical model tool,\ud LifeModeler makes it possible to model the human body like an anthropomorphic robot.\ud The first stage consists in building a human model, reproducing the movements of the offset\ud on a hard ground. To validate this model, we finely analyze kinematics by comparing it with\ud the data collected in a thesis.\ud In the second time, the model is equipped. We elaborate the contact parameters so as to\ud simulate the effect of a snow-covered ground.\ud We carry out an inverse dynamic simulation then a forward dynamic simulation.\ud The inverse simulation gives rather well an account of the reality from a kinematic point of\ud view, the order of magnitude contact forces is good. For forward dynamic simulation we use\ud the whole of the muscles available in the software. The stability of the model is correct, but\ud not all the problems could be regulated particularly the gripping of the poles.\ud This work makes possible to show the modelling method of a cross-country skier equipped\ud with poles and flexible skis. The model gives access to the skier muscular efforts

Définition d'un langage et d'une méthode pour la description et la spécification d'IHM post-W.I.M.P. pour les cockpits interactifs

Avec l'apparition de nouvelles technologies comme l'iPad, etc., nous rencontrons dans les logiciels grand public des interfaces de plus en plus riches et innovantes. Ces innovations portent à la fois sur la gestion des entrées (e. g. écrans multi-touch) et sur la gestion des sorties (e.g. affichage). Ces interfaces sont catégorisées de type post-WIMP et permettent d'accroitre la bande passante entre l'utilisateur et le système qu'il manipule. Plus précisément elles permettent à l'utilisateur de fournir plus rapidement des commandes au système et au système de présenter plus d'informations à l'utilisateur lui permettant par là-même de superviser des systèmes de complexité accrue. L'adoption par le grand public et le niveau de maturité de ces technos permet d'envisager leur intégration dans les systèmes critiques (comme les cockpits ou de façon plus générale les systèmes de commande et contrôle). Toutefois les aspects logiciels liés à ces technologies sont loin d'être maîtrisés comme le démontrent les nombreux dysfonctionnements rencontrés par leurs utilisateurs. Alors que ces derniers peuvent être tolérés pour des applications de jeux ou de divertissement elles ne sont pas acceptables dans le domaine des systèmes critiques présentés précédemment. La problématique de cette thèse porte précisément sur le développement de méthodes, langages, techniques et outils pour la conception et le développement de systèmes interactifs innovants et fiables. La contribution de cette thèse porte sur l'extension d'une notation formelle : ICO (Objets Coopératifs Interactifs) pour décrire de manières exhaustive et non ambiguë les techniques d'interactions multi-touch et la démonstrabilité de son application dans le cadre des applications multi-touch civils. Nous proposons en plus de cette notation, une méthode pour la conception et la validation de systèmes interactifs offrants des interactions multi-touch à leurs utilisateurs. Le fonctionnement de ces systèmes interactifs est basé sur une architecture générique permettant une structuration des modèles allant de la partie matérielle des périphériques d'entrées jusqu' à la partie applicative pour la commande et le contrôle de ces systèmes. Cet ensemble de contribution est appliqué sur un ensemble d'étude de ca dont la plus significative est une application de gestion météo pour un avion civil.With the advent of new technologies such as the iPad, general public software feature richer and more innovative interfaces. These innovations are both on the input layer (e.g. multi-touch screens) and on the output layer (e.g. display). These interfaces are categorized as post-W.I.M.P. type and allow to increase the bandwidth between the user and the system he manipulates. Specifically it allows the user to more quickly deliver commands to the system and the system to present more information to the user enabling him managing increasingly complex systems. The large use in the general public and the level of maturity of these technologies allows to consider their integration in critical systems (such as cockpits or more generally control and command systems). However, the software issues related to these technologies are far from being resolved judging by the many problems encountered by users. While the latter may be tolerated for gaming applications and entertainment, it is not acceptable in the field of critical systems described above. The problem of this thesis focuses specifically on the development of methods, languages, techniques and tools for the design and development of innovative and reliable interactive systems. The contribution of this thesis is the extension of a formal notation: ICO (Interactive Cooperative Object) to describe in a complete and unambiguous way multi-touch interaction techniques and is applied in the context of multi-touch applications for civilians aircrafts. We provide in addition to this notation, a method for the design and validation of interactive systems featuring multi-touch interactions. The mechanisms of these interactive systems are based on a generic architecture structuring models from the hardware part of the input devices up to the application part for the control and monitoring of these systems. This set of contribution is applied on a set of case studies, the most significant being an application for weather management in civilian aircrafts

Analyse expérimentale et simulations numériques de l'interaction fluide-structure d'un hydofoil élastique en écoulements subcavitant et cavitant

Le développement de structures portantes flexibles dans le domaine naval, telles que les hélices ou les safrans, pose de nouveaux problèmes de dimensionnement. Cette thèse a pour but de développer une méthode de dimensionnement validée par des essais pour des structures portantes déformables soumises à des écoulements, éventuellement diphasiques de type cavitant. Les essais sont réalisés sur un hydrofoil de type NACA66-312(mod.), fabriqué en polyacetate, au sein du tunnel hydrodynamique de l'Institut de Recherche de l'Ecole Navale. Lors des essais, des mesures de déformations du profil portant ainsi que de niveaux vibratoires sont réalisées. Une méthode numérique couplant un code structure éléments finis (ANSYS Mechanical) avec un code fluide volumes finis (ANSYS CFX) par une méthode partitionnée, itérative, synchrone et séquentielle, laquelle est validée en terme de prédiction du déplacement et des contraintes pour des écoulements subcavitants dans un premier temps, puis pour des écoulements cavitants stables et instables.The design of flexible lifting bodies in the naval industry, such as propelleror rudders, create some new design problems. This thesis proposes a numerical method validated by experimental comparison for solving the case of lifting bodies loaded by flow with or whitout cavitation. The tests are carried out in the hydrodynamic tunnel of the French Naval Academy Research Institute, on a polyacetate flexible hydrofoil NACA66-312 (mod.). During tests, strains and vibrations are measured for comparisons with numerical results. The numerical method uses a sequential synchrone iterative partitionned coupling betweena structural finite-element code (ANSYS Mechanical) and a finite-volume code (ANSYS CFX). Good agreement between numerical and experimental results for displacements, and stresses of the structure is highlighted. For the cavitating flow, a good agreement for the cavitation dynamic is observed and the stresses are evaluated with satisfying accuracy.PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocSudocFranceF

Édition interactive de mouvement pour le placement des caméras

La simulation des mouvements humain est important dans de nombreuses applications, tel que le cinéma, la médecine, les jeux vidéo, le sport...etc. Les méthodes de capture de mouvement sont devenue très intéressantes pour générer des mouvements, au lieu de les produire à la main, l'idée sert à reproduire le mouvement d'un acteur réel. Cependant, ces mouvements capturés généralement ont des besoins spécifiques. Ainsi, la modification et la réutilisation de mouvement pour d'autres personnages est devenue un des domaines de recherche en plein développement, qui se connue sous le nom d'édition de mouvement. Grâce à cet développement, nous comptons d'exploiter ce domaine pour le positionnement optimal des caméras dans les systèmes optiques de capture des mouvements. Le but de cette thèse est de fournir aux utilisateurs un outil interactif pour les aider à modifier facilement et rapidement des mouvement préexistante. Dans un premier temps, nous présentons notre méthode de cinématique inverse utilisée pour appliquer des contraintes cinématiques à chaque frame, elle propose une solution au problème de conflits entre les tâches simultanées et évite les collisions entre les jointures de la posture finale et les objets de l'environnement. Nous proposons ensuite un système de modification interactive des mouvements à base de la méthode de la cinématique inverse proposée permettant à modifier et adapter un mouvement à d'autres personnages d'une manière facile et rapide. Pour la modification des mouvement, le système permet au utilisateurs de définir des contraintes d'une façon interactive et éditer le mouvement initial pour obtenir d'autre mouvement. Pour l'adaptation de mouvement, il permet au utilisateur d'appliquer des mouvements sur différents personnages qui n'ont ni la même géométrie ni la même topologie

Vers des environnements virtuels plus écologiques : étude des modifications du comportement moteur en réalité virtuelle lors de l'ajout d'informations haptiques par un mécanisme parallèle entraîné par câbles

Introduction : Les nouvelles technologies qui permettent de capter et d’analyser les mouvements des utilisateurs ne cessent de se développer et représentent un potentiel intéressant dans le domaine de la santé. Grâce à l’essor de ces nouvelles technologies, des systèmes de réalité virtuelle (RV) clefs en main intègrent les services de réadaptation, et les études démontrent leur capacité à optimiser la rééducation motrice et l’évaluation des clients présentant des troubles du contrôle moteur. Le marché de la RV est ainsi en pleine expansion, et l’ajout d’informations haptiques permettant de modéliser les caractéristiques physiques des entités virtuelles représente un intérêt considérable pour améliorer l’écologie des environnements virtuels (EVs) et le transfert des apprentissages aux activités quotidiennes. Toutefois, l’effet de l’ajout de ces informations sur le comportement moteur des sujets demeure très peu connu. L’objectif principal de cette thèse était ainsi d’évaluer l’impact de l’ajout d’informations haptiques, par un mécanisme parallèle entrainé par câbles (robot à câbles), sur le contrôle moteur de sujets sains, lors de la réalisation de tâches complexes et fonctionnelles dans des EVs. Les deux hypothèses principales étaient que cet ajout améliore le contrôle du mouvement lors de tâche de manutention d’objet ayant des contraintes environnementales statiques, et modifie les stratégies locomotrices proactives en présence de contraintes dynamiques. Méthode : Le comportement moteur de participants sains a été analysé lors de la réalisation de deux tâches. En premier lieu, une tâche de manutention de caisse nécessitant la préhension et le déplacement d’une caisse à partir d’une posture debout a été étudiée. Celle-ci a été réalisée dans un environnement réel et dans des EVs, en absence et en présence d’informations haptiques, relatives aux contraintes physiques de l’étagère et de la caisse manipulée, fournies grâce à un robot à câbles (Chapitre 3, N=12). En second lieu, une tâche nécessitant l’évitement d’avatars au cours de la marche sur un tapis roulant a été réalisée en présence et en absence de risque de contact physique avec les avatars, délivré par un robot à câbles (Chapitre 4, N=10). Les EVs étaient vus au travers d’un visiocasque. Résultats : La première étude a démontré une amélioration des paramètres spatiaux du mouvement réalisé dans l’EV en présente d’informations haptiques, au cours des différentes phases de la tâche de manutention (préhension, montée et descente de la caisse). L’organisation spatiale du mouvement était ainsi plus similaire à ce qui était observé dans un environnement réel, avec un meilleur respect des contraintes environnementales (éloignement plus important de la caisse avec l’étagère, trajectoire plus longue). De plus, le contrôle du mouvement était influencé par la demande de précision requise pour ne pas toucher les étagères en présence d’informations haptiques uniquement. La deuxième étude a démontré la mise en place de stratégies motrices plus précautionneuses pour éviter les avatars lors de l’ajout d’informations haptiques. Les participants tendaient à anticiper plus précocement l’évitement des avatars. Ils maintenaient une distance minimale plus importante avec les avatars et conservaient un espace péripersonnel plus large, indépendamment de l’angle d’approche de l’avatar. Conclusion : L’ajout d’informations haptiques dans les EVs impacte les stratégies motrices proactives des participants sains aussi bien lors de la tâche de manutention de caisse que de locomotion avec évitement d’avatars. Les résultats suggèrent que l’ajout d’informations haptiques favorise la prise en compte des entités virtuelles lors de la planification mouvement. Ces informations haptiques imposent en effet des restrictions plus réalistes dans les possibilités d’actions fournies par les EVs, et modifient probablement l’évaluation des conséquences que représente le contact avec les entités virtuelles. Il serait pertinent de poursuivre l’étude de l’influence de ces informations afin de proposer à des clients ayant des déficiences motrices des environnements encore plus écologiques, qui favorisent l’évaluation et la prise en compte des risques implicites que représentent les entités environnementales.Introduction: New technologies that capture and analyze user movement are constantly developing and represent a great potential in healthcare. Thanks to the recent technological advances, turnkey virtual reality (VR) systems are progressively integrated into the rehabilitation setting, and studies have demonstrated their ability to optimise sensorimotor rehabilitation and clinical assessment of people with motor control disorders. The market for VR is growing and adding haptic feedback that provides physical characteristics to virtual entities represents a great potential to improve the ecological validity of virtual environments (VE) and to the transfer of learning to daily tasks. However, the impact that adding haptic feedback has on motor behavior remains poorly understood. The main objective of this thesis was to assess the impact of adding haptic feedback, using a novel cable-driven parallel robot, on the motor control of healthy participants during complex, functional tasks in VEs. The two mains hypotheses were that haptic feedback improves motor control during a handling task with static environmental constraints and modifies proactive locomotor strategies in the presence of dynamic constraints. Method: The motor behavior of healthy participants was analysed during two tasks. First, a manual handling task was studied during which participants grasped and moved a crate while standing. This task was realised in a real environment and in VEs with the absence and the presence of haptic information. The latter simulated the physical constraints of the shelf and the crate to be manipulated using a cable-driven robot (Chapter 3, N=12). Second, avatar avoidance tasks were realised when participants walked on a self-paced treadmill in the absence and then in the presence of a risk of physical contact with avatars. Contact was simulated by a cable-driven robot (Chapter 4, N=10). VEs were viewed through a head mounted display for all tasks. Results: The first study showed that adding haptic feedback to the VE improved spatial parameters of movement realised in a VE during all phases of movement (reaching, ascent and descent phases). The spatial organisation of movement was closer to those observed in a physical environment, and better respected environmental constraints (higher clearances from the shelf and longer trajectories). Moreover, movement control was influenced by task precision required to avoid any contact with the shelf in the presence of haptic feedback only. The second study demonstrated that when avoiding avatars in VR, more cautious behavior was measured in the presence of potential physical contact. Participants tended to start their avoidance strategy earlier and increased minimum clearance along with a larger personal space regardless of the avatar’s approach angle. Conclusion: Adding haptic feedback in VEs impacts the proactive motor strategies of healthy participants during a manual handling task as well as a locomotor task involving the avoidance of avatars. These results suggest that adding haptic feedback enhances one’s consideration of virtual entities during movement planning. Haptic information imposes more realistic restrictions on the actions afforded by EVs, and likely modifies the perceived consequences of potential contact with virtual entities. It will be important to continue to study the impact of haptic feedback within VEs to provide even more ecological environments to people with motor deficits in order to improve assessment and the consideration of implicit risks posed by the environment