Nouvelle technologie de retour haptique apporte un toucher réaliste aux appareils portables et à la VR

Il est facile de prendre pour acquis le léger bourdonnement de votre montre connectée lorsque le minuteur que vous avez réglé pour faire bouillir de l’eau sonne. Un retour haptique simple comme celui-ci a aidé les humains et les machines à communiquer plus efficacement au cours du dernier demi‑siècle. Aujourd’hui, les récentes percées dans la compréhension du retour haptique pourraient être la clé pour rendre les interactions informatiques plus satisfaisantes et propulser des technologies comme la AR/VR au niveau supérieur. Voici ce que vous devez savoir.

L’évolution de la technologie haptique

La technologie haptique désigne les retours informatiques auxiliaires fournis en fonction des actions. Les premières instances de ces systèmes de retour tactile ont été utilisées pendant la Seconde Guerre mondiale. À cette époque, les ingénieurs aéronautiques ont jugé judicieux d’installer des retours sur les grands systèmes d’avion. Le retour permettait aux pilotes de mieux jauger le comportement de l’avion.

Dans les années 1960, la technologie s’est étendue à d’autres applications militaires avant de pénétrer le secteur commercial. Au cours des deux décennies suivantes, la technologie s’est développée dans une variété d’industries.

Notamment, certaines des premières interactions du public avec les systèmes haptiques provenaient des jeux vidéo. Ces premiers systèmes déplaçaient le siège ou le volant pour représenter un terrain accidenté ou le choc d’une voiture avec celle d’un autre joueur.

Premières applications médicales

En même temps, les systèmes de retour haptique commençaient à être utilisés dans le domaine médical. Certaines de leurs premières implémentations ont aidé les personnes malvoyantes ou malentendantes. Ces systèmes assistaient le processus de guérison et, dans de nombreux cas, amélioraient la qualité de vie des patients souffrant de maladies chroniques.

Durant les années 1990 et au début des années 2000, le retour haptique est passé d’une rareté à une attente courante chez les consommateurs de jeux vidéo. Des éléments comme les notifications silencieuses sur les téléphones portables et des options de jeu telles que le gilet Aura Interactor utilisent un retour haptique simple pour enrichir l’expérience utilisateur et offrir une couche supplémentaire de communication sensorielle.

Poser les bases du toucher virtuel

Il est intéressant de noter qu’à cette époque, certains ingénieurs visionnaires voyaient le retour haptique comme la clé pour créer un monde virtuel fluide. Des preuves de ces efforts existent, comme le PHANToM (Personal HAptic iNTerface Mechanism). Le PHANToM permettait aux utilisateurs de ressentir leur expérience VR via une interface en forme de manchon qui appliquait une pression opposée lorsqu’ils touchaient des objets virtuels.

Retour électromécanique : la fondation des haptiques modernes

La majorité des systèmes de retour haptique reposent sur une forme de force électromécanique, généralement sous forme de vibrations. Ce retour kinesthésique reste le type de retour haptique le plus répandu aujourd’hui. Vous pouvez trouver ces systèmes dans des objets du quotidien comme votre smartphone ou votre montre.

Source – Hackaday

Les systèmes haptiques électromécaniques se présentent sous de nombreuses formes, mais la méthode la plus courante utilise un actionneur qui applique une petite force de rotation à un poids. Cette action crée le bourdonnement familier que l’on trouve dans votre montre connectée.

Des versions plus avancées de ce système, comme celles que l’on trouve dans les manettes de consoles de jeu actuelles, offrent des fonctionnalités telles que le double choc. Cette option fournit plusieurs couches de force selon le scénario de jeu.

L’essor des haptiques multisensorielles

L’utilisation des dispositifs haptiques multisensoriels est en hausse. Ces systèmes exploitent d’autres sensations tactiles pour fournir davantage de retours sensoriels et de capacités de communication. Ces nouvelles méthodes d’actionnement peuvent inclure des vibrations à plusieurs niveaux, le pincement ou l’étirement de la peau, la pression et les variations de température.

L’emploi d’un système haptique multisensoriel permet aux ingénieurs de communiquer des informations plus complexes via plusieurs voies. Ces systèmes sont considérés par de nombreux analystes comme l’avenir. Ils offrent un retour cutané et des sensations tactiles réalistes qui améliorent les jeux, la VR, l’AR et les interactions informatiques. Voici quelques‑unes des meilleures options de retour haptique aujourd’hui.

Actionnement polymérique

Les actionneurs polymériques intègrent des polymères intelligents pour fournir une stimulation à l’utilisateur. Ces matériaux sont uniques parce qu’ils modifient leur forme ou leur texture lorsqu’ils sont exposés à certains stimuli, comme un courant électrique ou une force. Ces systèmes sont extrêmement légers et ne nécessitent aucun composant électrique supplémentaire pour fonctionner. Ils peuvent piquer, pincer, tapoter et réaliser d’autres formes de contact avec les utilisateurs.

Actionnement fluidique

Les dispositifs haptiques à actionnement fluidique reposent sur de l’air ou du liquide pressurisé pour fournir de l’énergie à leurs composants de retour haptique. Ces systèmes peuvent fonctionner dans des environnements où les appareils électroniques pourraient être altérés, comme sous l’eau ou dans des zones à forte interférence magnétique. Leur conception unique permet aux actionneurs fluidiques de générer des réponses tactiles dynamiques à plusieurs niveaux.

Actionnement thermique

Une autre méthode haptique populaire que les ingénieurs continuent d’explorer est l’actionnement thermique. Ces systèmes appliquent de la chaleur ou abaissent la température pour avertir une personne d’une tâche ou d’un scénario donné. Ces systèmes offrent une méthode silencieuse et simplifiée de communication qui ne nécessite pas de nombreuses pièces mobiles.

Obstacles à l’adoption généralisée des haptiques

Les options de développement haptique continuent de croître grâce aux percées technologiques. Cependant, de nombreux défis restent à surmonter pour atteindre une adoption à grande échelle. D’une part, chaque peau humaine est différente, et l’interprétation de ce que l’on ressent varie d’une personne à l’autre. Ainsi, ce qui peut sembler être une notification évidente pour une personne peut ne rien signifier pour une autre.

Variabilité

Une grande partie de ce problème tourne autour de la variabilité du corps et de la peau de chaque individu. Plusieurs facteurs, allant de la santé, l’âge, l’élasticité cutanée, l’humidité et même les poils corporels, peuvent affecter les performances de ces appareils. De plus, des facteurs comme l’endroit où l’appareil est porté et la manière dont il est fixé peuvent influencer sa capacité à communiquer efficacement avec le porteur. La variabilité est une préoccupation majeure pour les développeurs de systèmes haptiques. Des détails clés comme l’humidité et même l’espacement des récepteurs nerveux sont des informations essentielles utilisées par les développeurs pour garantir le bon fonctionnement de leurs appareils.

Masquage tactile

Le terme « masquage tactile » désigne la perte d’une des sensations de retour tactile en raison d’un effet d’annulation. Personne ne ressent de la même façon, et à mesure que les ingénieurs conçoivent des méthodes de communication tactile plus complexes, il est essentiel de s’assurer qu’une action tactile n’élimine pas la sensation de l’autre.

Par exemple, un dispositif pourrait vibrer et chauffer simultanément dans un certain scénario. Certains utilisateurs ne ressentiraient pas la vibration à cause de la chaleur, ou inversement. Ces défis doivent être surmontés pour rendre la communication par retour haptique idéale.

À l’intérieur de la revue de l’Université Rice : Haptiques de prochaine génération

Des chercheurs de l’Université Rice et d’autres institutions de premier plan se sont associés pour approfondir la création de dispositifs haptiques qui imitent le toucher humain avec une fidélité sans précédent. Leur revue, “Wearable multi-sensory haptic devices“, publiée dans Nature Reviews Bioengineering, ouvre la voie à des interfaces de retour haptique plus avancées à l’avenir.

Le document commence par analyser en profondeur l’état de l’industrie des appareils portables et de la technologie. L’une des premières découvertes des chercheurs est que de plus en plus de systèmes basés sur la technologie haptique multisensorielle émergent.

Ces options aideront à améliorer les interactions homme‑machine en comblant le fossé entre les sensations tactiles numériques et réelles et en permettant aux machines et aux humains de communiquer de façon non verbale ou visuelle.

Appareils portables

Une partie importante de la revue se concentre sur l’importance des dispositifs haptiques dans les appareils portables. L’équipe a constaté que les appareils portables verront l’intégration la plus rapide des systèmes de retour haptique. Ils ont déterminé que des facteurs clés comme la portabilité et le confort joueront un rôle tout aussi important que les capacités pour une adoption à grande échelle.

Le document a noté que les concepteurs d’appareils portables doivent passer beaucoup de temps à réfléchir aux meilleurs emplacements et modes de fixation de leurs unités. Ces facteurs influencent la portabilité en termes de confort, ainsi que les performances, car certaines zones sont plus réceptives aux sensations tactiles que d’autres.

Problèmes des appareils portables à retour haptique

Parmi les problèmes actuels rencontrés par les utilisateurs lorsqu’ils envisagent de mettre à jour les systèmes de retour haptique figurent les systèmes de fixation, la taille, le poids et les capacités des actionneurs. Plus le dispositif portable est petit, plus les actionneurs, batteries et autres composants doivent être miniaturisés. À l’avenir, il sera crucial de réduire ces systèmes tant en taille qu’en poids.

Points clés de la revue haptique

La revue souligne que l’optimisation des systèmes haptiques peut nécessiter une meilleure compréhension de la façon dont le cerveau humain interprète le toucher – pas seulement la miniaturisation des composants. Une grande partie du développement du retour haptique doit se concentrer sur la compréhension de la perception tactile du cerveau humain. Ces données aideront les futurs développeurs à créer des appareils plus petits et plus précis offrant des performances élevées avec des exigences énergétiques minimales.

Pourquoi cela importe : avantages des haptiques avancées

Cette revue apporte de nombreux avantages au marché. D’une part, elle aide les ingénieurs et les consommateurs à saisir l’importance de cette technologie et la façon dont elle continue de remodeler les marchés. De plus, elle aide la communauté à comprendre les points vitaux à considérer lors de la création de systèmes haptiques multisensoriels avancés pour le futur.

Applications réelles & chronologie :

Il existe de nombreuses applications pour les interfaces homme‑machine améliorées que les systèmes haptiques peuvent offrir. Ces systèmes pourraient rendre les tâches professionnelles plus faciles et plus sûres. Imaginez une alarme de sécurité qui vibre sur votre téléphone lorsque vous entrez dans une zone à mauvaise qualité de l’air ou restreinte. Voici d’autres applications potentielles pour les futurs systèmes haptiques

Appareils portables

Les montres intelligentes et autres appareils portables sont l’application évidente de cette technologie. Ces dispositifs peuvent être configurés pour exécuter presque n’importe quelle tâche, et la capacité de fournir à l’utilisateur une notification silencieuse pourrait aider à sauver des vies et à éviter les alertes manquées. Par exemple, imaginez que votre système de navigation vibre sur votre montre intelligente à chaque prochain virage.

Accessoires de jeu

En tant que secteur de divertissement à la croissance la plus rapide, les développeurs de dispositifs haptiques peuvent générer des milliards de profits. Déjà, les consoles de jeu sont devenues l’un des principaux moyens d’interagir avec les dispositifs haptiques. À l’avenir, ces appareils deviendront beaucoup plus complexes et pourront offrir un retour approfondi des environnements virtuels, portant l’expérience de jeu à un nouveau niveau.

Médias immersifs

Le même type de système pourrait être utilisé pour rendre les médias beaucoup plus immersifs. Depuis des décennies, il existe des systèmes offrant des retours haptiques, comme des fauteuils qui bougent avec l’action ou de la brume d’eau lors de certaines scènes. Aujourd’hui, cette même technologie pourrait arriver dans votre domicile.

Santé

Il existe une longue liste d’applications médicales pour cette technologie. De la création de prothèses qui permettent au porteur de ressentir aux moniteurs de fréquence cardiaque qui peuvent avertir le porteur d’un danger potentiel avant qu’il ne survienne, les systèmes haptiques sont essentiels dans le secteur médical.

Des ingénieurs ont déjà déclaré que cette technologie pourrait être cruciale pour faire progresser les interactions robotiques médicales. Ces systèmes pourraient permettre aux chirurgiens de réaliser des procédures à l’aide de robots situés à l’autre bout du monde et bien plus encore. Pour l’instant, les systèmes haptiques continueront d’aider les personnes malentendantes et malvoyantes à améliorer leur quotidien.

Robotique

Les systèmes robotiques peuvent utiliser le retour haptique pour permettre aux contrôleurs de ressentir ce que leur unité rencontre. Ces systèmes offriront aux ingénieurs une expérience approfondie et fluide pour le pilote. Ce retour permettra au pilote d’effectuer des mesures minuscules et d’accomplir des tâches délicates.

Chronologie du retour haptique

Cette technologie est déjà disponible dans le commerce. Vous pouvez vous attendre à voir des systèmes de retour haptique multisensoriels avancés intégrés aux appareils dans les 3 à 5 prochains ans. De plus, les données fournies par cette revue aideront à accélérer ce processus et à garantir que les appareils de demain offrent une communication efficace.

Chercheurs en retour haptique

L’Université Rice a accueilli la revue sur le retour haptique. Le document a été dirigé par Joshua J. Fleck. Il a reçu le soutien d’une équipe d’ingénieurs et de chercheurs, dont Zane A. Zook, Janelle P. Clark, Darren J. Lipomi, Marcia K. O’Malley, Claudio Pacchierotti et Daniel J. Preston.

L’équipe se concentrera désormais sur le raffinement de ses découvertes. Elle souhaite fournir à l’industrie des détails sur la façon d’améliorer le temps de réponse, la durabilité et l’efficacité énergétique. Ces actions aideront à stimuler l’adoption et l’innovation.

Focus secteur : Meta Platforms Inc.

Plusieurs entreprises ont mis le pied dans l’arène VR/AR. Ces sociétés ont des niveaux de participation variés, certaines fournissant du matériel et d’autres créant des mondes virtuels comme le métavers.

Ensemble, ces acteurs du marché offrent les outils nécessaires pour permettre à la personne moyenne de plonger profondément dans le monde virtuel. Voici une entreprise qui mène la charge vers une adoption massive de la VR/AR.

Meta Platforms Inc.

META Platforms Inc. (META ) est entrée sur le marché en 2004 sous le nom de Facebook. L’entreprise a rapidement gagné en notoriété pour devenir la première société de médias sociaux au monde. En 2012, elle est devenue publique et valait plusieurs milliards.

Meta Platforms continue d’étendre ses activités, utilisant diverses tactiques, dont des acquisitions majeures de concurrents comme Instagram et WhatsApp. En 2021, Facebook a de nouveau changé de nom pour devenir Meta Platforms dans le cadre de son pivot vers les offres de mondes virtuels. Aujourd’hui, c’est l’un des fournisseurs d’infrastructure de métavers les plus connus au monde.

Quelques années plus tard, META a annoncé qu’elle allait à nouveau pivoter de son projet de métavers vers les systèmes d’IA et la création de modèles. Cette manœuvre démontre les efforts d’innovation continus de l’entreprise et son objectif de rester à la pointe des technologies de pointe comme le retour haptique et la VR.

Actualités sur Meta Platforms Inc.

Une nouvelle génération de retour haptique

Les détails cruciaux présentés dans cette revue ouvrent la porte à une réalité virtuelle plus immersive, à la chirurgie robotique avancée, aux prothèses avec retour tactile, à la robotique télécommandée et bien plus encore.

Il est à noter que cette revue révèle que la composante humaine du retour haptique est tout aussi importante que les dispositifs utilisés. Heureusement, cette revue aidera à préparer les futurs ingénieurs désireux de créer des interfaces informatiques de prochaine génération et plus encore.

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Études référencées :

^{1. Fleck, J.J., Zook, Z.A., Clark, J.P. et al. Wearable multi-sensory haptic devices. Nat Rev Bioeng (2025). https://doi.org/10.1038/s44222-025-00274-w}