En partant des besoins des personnes en situation de handicap, et des solutions proposées dans la littérature, cette thèse a pour objectif d’utiliser des cadres méthodologiques de conception et d’évaluation expérimentale. Elle nécessite aussi le développement d’environnements technologiques de prototypages pour la conception d’interfaces virtuelles de commande et de communication pour les personnes ayant des troubles neuro-moteurs et langagiers. Le but sera de se rapprocher d’une solution appropriée en fonction des pathologies et des besoins.
Il sera mis en œuvre une conception centrée utilisateur qui permettra de concevoir des solutions adaptées selon les besoins des personnes en situation de handicap. Cette méthode de conception centrée utilisateur sera mise en œuvre dans trois conditions : en premier, une conception centrée utilisateur traditionnelle, avec la personne au cœur du processus de conception, une deuxième, où des personnes mutiques ont besoin de leurs aidants professionnels ou familiaux pour exprimer leurs besoins et enfin une troisième ou les experts (professionnels) expriment les besoins des personnes.
Pour des personnes en situation de handicap moteur des membres supérieurs, la tâche de pointage est difficile. Le Chapitre 1, est composé de plusieurs parties, en premier il sera proposé de réaliser un état de l’art sur le mouvement de pointage. Ce dernier est composé d’un mouvement balistique (approche rapide et grossière vers une cible) et d’un mouvement correctif (mouvement de correction de trajectoire pour atteindre la cible). Ces mouvements sont eux même décomposés en sous-mouvements pour l’étude du geste de pointage. Plusieurs métriques ont été définies pour étudier la trajectoire de mouvements et l’atteinte de cibles.
L’identification des difficultés dans un mouvement a vu l’émergence de solutions d’interaction qui seront classifiées en fonction : de la modification de la taille des cibles, de la capacité à déplacer des cibles automatiquement, du guidage de l’utilisateur dans les tâches d’interaction pour atteindre les cibles. Ces solutions ont pour but d’améliorer l’accessibilité d’une interface.
Nous compléterons cette première partie du chapitre avec différents modèles psychomoteurs de la littérature sur l’étude de cette interaction en particulier avec la loi prédictive de Fitts. De plus une pré-étude avec des personnes valides montrera la différence entre un dispositif dont les utilisateurs sont experts versus novices et une deuxième étude entre 2 dispositifs pour des novices.
En deuxième partie du chapitre 1, nous aborderons la méthode centrée utilisateur, de conception ainsi que la philosophie « Do It Yourself » [A. Hurst et J. Tobias 2011]. Ces méthodes sont au centre de cette thèse. Nous les avons utilisées pour répondre aux besoins des personnes en situation de handicap. Puis, nous aborderons nos outils pour analyser et quantifier l’utilisabilité des solutions générées par cette conception centrée utilisateur. Ces outils (MPH et ECSD) permettront d’aboutir à des profils utilisateurs de l’interaction des personnes en situation de handicap.
Ces derniers seront utilisés pour les différents projets autour desquels gravite à cette thèse. L’objectif du travail présenté dans le chapitre 2 concerne la conception centré utilisateur et l’évaluation des interfaces de commandes alternatives au joystick, pour le bras robotique de préhension JACO. Pour atteindre cet objectif, il a été utilisé une méthode participative (brainstorming, focus groupe) qui a permis de définir la base de la conception de trois interfaces virtuelles (un clavier virtuel, un PIE menu niveau et un PIE menu extension). Au cours d’un protocole avec 2 personnes en situation de handicap, les interfaces ont été évaluées en réalisant des tâches écologiques et comparées au joystick d’origine. Les retours de ces expérimentations (données + retour questionnaires) sur les interfaces virtuelles de commande du bras JACO seront étudiés en les confrontant aux résultats des tâches contrôlées de pointage obtenu avec les exercices de la plateforme MPH. Par la suite nous étudierons un autre cadre de conception centrée utilisateur où celui-ci sera indirectement au centre de notre méthode.
Le chapitre 3, quant à lui, répond aux besoins de conceptions d’interfaces virtuelles pour les personnes en situation de handicap moteur. Pour nous aider dans la conception centrée
morphologiques de la touche (taille, couleur, forme, agencement spatial) et l’événement associé (entrée de texte, message de restitution vocale, appel à des applications). Elle permet également de choisir et de paramétrer la technique d’interaction.
La plateforme SoKeyTo [D. Sauzin et al. 2014] a été comparée aux outils de conception d’interface virtuelle. SoKeyTo possède comme spécificité une configuration fine des techniques d’interaction (pointage, clic temporisé et balayage) et une gestion des erreurs d’interaction.
Les aides techniques que nous avons analysées répondent souvent d’une manière très générale aux besoins des personnes ; en ce sens, elles ne satisfont pas toujours aux demandes multiples et variées des utilisateurs. Il faudra donc réfléchir aux besoins spécifiques à chaque personne. SoKeyTo permet donc de créer une solution adaptée à la personne, en plaçant la personne ou ses aidants (professionnels et/ou familiaux) au cœur du processus de conception. La méthode de conception centrée utilisateur et la plateforme SoKeyTo ont été mises en œuvre dans la conception de deux types d’interfaces de commandes : les interfaces virtuelles CECI et HandyMathKey.
Les interfaces virtuelles CECI, conçues avec le concept « do it yourself » [A. Hurst et J. Tobias 2011] a pour but de répondre aux besoins des personnes ayant des troubles neuro-moteurs. Elles accèdent, ainsi, à leurs différents besoins (communication, contrôle de l’environnement, loisirs…). De plus, ces interfaces ont été conçues avec les équipes cliniques de centres de rééducation.
L’interface HandiMathKey quant à elle émerge d’un besoin exprimé par des ergothérapeutes et des professeurs de mathématiques travaillant à l’ASEI5 (Agir, Soigner, Eduquer et Insérer). Les enfants en situation de handicap moteur ont des difficultés pour écrire des formules de mathématique sur l’ordinateur. A partir de notre méthode de conception avec les professeurs et les ergothérapeutes nous avons réalisé l’interface
HandiMathKey. Celle-ci est une solution simple pour écrire les formules. Une première évaluation montrera que cette solution permet un gain en termes de temps d’écriture et de distance parcourue sur l’ordinateur pour écrire.
Dans cette thèse, nous montrerons en quoi la méthode centrée utilisateur permet de concevoir des aides techniques prenant en compte les besoins et les aptitudes des personnes.