mercredi 17 juillet 2013

Définition : Haptique

L’haptique, du grec ἄπτομαι (haptomai) qui signifie « je touche », désigne la science du toucher, par analogie avec l'acoustique ou l'optique. Au sens strict, l’haptique englobe le toucher et les phénomènes kinesthésiques, c'est-à-dire la perception du corps dans l’environnement.


Il est classique de différencier deux types de perception tactile manuelle (Hatwell, Streri, & Gentaz, 2000) : La perception cutanée et la perception haptique.
  • La perception cutanée ou passive résulte de la stimulation d'une partie de la peau alors que le segment corporel qui la porte est totalement immobile. Tel est le cas lorsque le dos de la main repose sur une table et qu'un objet pointu est déplacé sur sa paume. Dans ce cas, comme seule la couche superficielle de la peau est soumise à des déformations mécaniques, le traitement perceptif ne concerne que les informations cutanées liées au stimulus appliqué sur la main.
  • La perception tactilo-kinesthésique ou haptique (terme introduit en psychologie par Revesz, 1934, 1950) ou active résulte de la stimulation de la peau résultant des mouvements actifs d'exploration de la main entrant en contact avec des objets. C'est ce qui se produit quand, par exemple, la main et les doigts suivent le contour d'un objet pour en apprécier la forme. Dans ce cas, il s'ajoute nécessairement à la déformation mécanique de la peau celle des muscles, des articulations et des tendons qui résultent des mouvements d'exploration. De plus, sur Terre, la main ou le bras va être soumis à la gravité et les forces déployées par le système proprioceptif vont non seulement être intégrées par le système nerveux central dans un but purement "moteur" mais vont être perçues par le système en termes de « sens de l'effort ». Par exemple, la longueur, voire la forme d'un objet non vu mais activement déplacé dans ce champ gravitaire peuvent être perçues grâce au tenseur d'inertie (voir Turvey, 1994) sur le dynamic touch. Des processus très complexes sont impliqués ici car ils doivent intégrer simultanément les informations cutanées et les informations proprioceptives et motrices liées aux mouvements d’exploration cutanées pour former un ensemble indissociable appelé perceptions haptiques.
Les caractéristiques fonctionnelles du sens haptique manuel tout comme ses processus sous-jacents sont encore relativement mal connus pour plusieurs raisons :
  1. ces processus fonctionnent la plupart de temps de façon entièrement automatique car les informations proprioceptives sont généralement traitées inconsciemment ;
  2. les contractions musculaires génèrent des tensions dans l’ensemble des tissus dans lesquels sont situés les mécanorécepteurs cutanés et proprioceptifs. Ces forces internes peuvent exister même en l’absence de tout mouvement (par exemple, lors de la cocontraction de muscles antagonistes). L’activité de ces récepteurs dépend donc non seulement des forces externes comme la gravité ou les forces de contacts mais aussi de ces forces internes qui ne sont généralement pas observables directement ;
  3. les commandes motrices sont en général accompagnées d’une copie (appelée copie efférente ou décharge corollaire) qui peut être utilisée par le système moteur pour anticiper les résultats de son action indépendamment des signaux cutanés et/ou proprioceptifs provenant de périphérie. De nombreuses études suggèrent que ces signaux générés de façon interne sont aussi utilisés par le système perceptif. Les décharges corollaires peuvent exister même en l’absence de tout mouvement. En effet, les forces internes (contractions musculaires) nécessaires pour opposer une force externe (e.g. la gravité ou le poids d’objet) sont aussi accompagnées de décharges corollaires qui peuvent contribuer à la mesure de ces forces. En fait, ces décharges corollaires pourraient être à l’origine du sens de l’effort (pour une approche alternative, voir Turvey 1994) ;
  4. des mouvements volontaires d’exploration, variant en fonction des caractéristiques de ce qu’il faut percevoir, doivent être produits par la personne pour compenser l’exiguïté du champ perceptif cutané (limité à la zone de contact avec les objets) et appréhender les objets dans leur intégralité. Le stimulus va donc dépendre de la façon dont l’objet est exploré. Il en résulte une appréhension morcelée, plus ou moins cohérente, parfois partielle et toujours très séquentielle, qui charge lourdement la mémoire de travail et qui nécessite, en fin d’exploration, un travail mental d’intégration et de synthèse pour aboutir à une représentation unifiée de l’objet.

Interfaces haptiques

  • Certaines interfaces haptiques à retour de force sont utilisées pour reconstituer, à l'aide de moteurs qui impriment des mouvements en sens contraires, certaines sensations physiques liées à l'action se déroulant sur un écran.
  • Un volant ou un joystick à retour de force sert à recréer voire amplifier les effets de résistance liés à la conduite d'une voiture de course ou d'un avion ou d'une opération chirurgicale.
  • Le « bras haptique » permet d'aller plus loin en offrant la possibilité de s'immerger dans la manipulation d'objets virtuels dans les trois dimensions de l'espace.
  • Bien qu'en plein développement, ces dispositifs s'approchent avec difficulté d'une restitution fidèle des sensations tactiles directes.

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