Pr´ecision spatiale

3mm >10mm 0,5mm >7mm

3.1.1. Les m´ecanor´ecepteurs

Il existe plusieurs types de r´ecepteurs sensoriels [88, 101]. Parmi eux il y a lesm´ecanor´ecepteurs

(fig-ure 11), dont une partie se trouve dans la peau, alors que d’autres se trouvent dans les muscles et les

tendons. Leurs propri´et´es sont r´esum´ees dans la table 1. Il s’agit de nerfs sp´ecialis´es poss´edant des

terminaisons `a la place des dendrites qui leur donnent des particularit´es. On peut classer les

mul-tiples m´ecanor´ecepteurs existants par rapidit´e d’adaptation et par taille. Les corpuscules de Ruffini

(r´ecepteurs SAII) ont une adaptation lente et sont ´etendus. Ils permettent de sentir des pressions

et des ´etirements de la peau. Les disques de Merkel (r´ecepteursSAI) sont aussi `a adaptation lente,

mais sont ´etroits. Ils r´epondent `a des pressions tactiles avec une haute r´esolution. Ils sont mis `a

con-tribution pour lire du Braille par exemple. Les corpuscules de Pacini (r´ecepteursFAIIouPCs) sont

`a adaptation rapide et sont ´etendus. Ils nous informent sur les pressions fortes et les vibrations `a

fr´equence ´elev´ee. Enfin les corpuscules de Meissner (r´ecepteursFAI) sont `a adaptation rapide et sont

´etroits. Les informations qu’ils nous fournissent permettent de sentir les changements de texture, et

les vibrations lentes.

Meissner

Merkel

Ruffini

Pacini

Épiderme

Derme

Hypoderme

Figure 11– Les m´ecanor´ecepteurs de la peau [64]

D’autres cat´egories de m´ecanor´ecepteurs sont responsables des sensations kinesth´esiques, que l’on

appelle aussipropriocepteurs. Lesfuseaux neuromusculairessont des fibres musculaires modifi´ees qui

sont sensibles `a l’allongement des muscles. Lesorganes tendineux de Golgisont des m´ecanor´ecepteurs

situ´es entre les muscles et les tendons. Ils r´eagissent aux variations de la force contractile des muscles.

Ces r´ecepteurs permettent `a un individu de connaˆıtre la position relative des diff´erentes parties du

corps. L’ensemble des m´ecanor´ecepteurs permettent d’acqu´erir une grande quantit´e d’informations

sur un objet : forme, taille, poids, texture, etc.

3.1.2. Les thermor´ecepteurs

Lesthermor´ecepteurssont un autre type de r´ecepteurs sensoriels [88]. Ils se trouvent dans la peau

et permettent de ressentir la temp´erature cutan´ee. Il y a deux types de r´ecepteurs : les r´ecepteurs

au froid qui sont sensibles aux temp´eratures entre 10◦

et 35◦

, et les r´ecepteurs au chaud qui sont

sensibles aux temp´eratures entre30◦

et 46◦

. Ces r´ecepteurs sont situ´es dans la peau si bien que la

sensation de temp´erature est souvent assimil´ee `a une sensation tactile, alors qu’elle est

habituelle-ment reconnue comme un sens `a part.

3.1.3. Les nocicepteurs

La sensation de douleur est due `a des stimuli denocicepteurs. Il existe trois types de nocicepteurs :

certains sont des m´ecanor´ecepteurs et permettent de d´etecter les douleurs dues aux d´eformations

et aux pressions intenses. D’autres sont des thermor´ecepteurs et signalent des temp´eratures

in-habituelles. Enfin il y a les r´ecepteurs polymodaux qui sont autant sensibles `a la temp´erature

qu’aux autres douleurs. Ces r´ecepteurs ont des terminaisons libres. Tout comme la sensation de

temp´erature, la sensation de douleur est souvent classifi´ee comme une sensation tactile alors

que c’est aussi un sens consid´er´e comme `a part. Notons que les diff´erents nocicepteurs se

trou-vent aussi bien dans la peau que dans les muscles ou les tendons. Il existe deux autres cat´egories

de r´ecepteurs : lesphotor´ecepteurset leschemor´ecepteurs, mais ils ne procurent aucune sensation tactile.

3.1.4. Conclusion

La combinaison de ces sensations permet de sentir une palette vari´ee de sensations tactiles [69] :

piquement, douceur, humidit´e, glissement, frottement, asp´erit´e. Il est aussi possible de ressentir des

propri´et´es locales des objets : formes, coins, creux et bosses. Notre ´etude ne s’int´eresse qu’`a l’haptique

en sortie. Nous allons donc ´etudier les principales cat´egories de p´eriph´eriques permettant de donner

un retour haptique.

3.2. Taxonomie des p´eriph´eriques haptiques

L’utilisation de l’haptique comme modalit´e de sortie dans les interfaces consiste `a utiliser des

p´eriph´eriques de sortie qui stimulent diff´erents r´ecepteurs sensoriels afin de procurer `a

l’utilisa-teur des sensations tactiles et kinesth´esiques. Les technologies utilis´ees pour stimuler ces r´ecepl’utilisa-teurs

sont vari´ees. Il existe beaucoup de classifications dans la litt´erature. Haywardet al. [69] r´epertorie

les p´eriph´eriques par type, alors que L´ecuyer [91] recense les p´eriph´eriques tactiles par

sensa-tion et les p´eriph´eriques `a retour de force par technologie. La classificasensa-tion ci-dessous diff´erentie

les p´eriph´eriques qui procurent des sensations tactiles et celles qui procurent des sensations

kinesth´esiques. Pour chacune de ces deux cat´egories, les p´eriph´eriques sont regroup´es par

technolo-gie utilis´ee.

Il serait illusoire de faire un aperc¸u exhaustif des p´eriph´eriques haptiques existants tellement leur

diversit´e est grande. C’est pourquoi nous allons examiner ceux que nous utiliserons par la suite, ainsi

que quelques autres fonctionnant sur un principe similaire.

3.2.1. Les p´eriph´eriques tactiles

Les p´eriph´eriques tactiles permettent de ressentir plusieurs types d’informations. Parmi elles on

retrouve les alphabets comme le Braille, des textures, des vibrations, etc. Il existe de nombreuses

technologies permettant d’afficher ce genre d’informations.