Investigating the Apparent Haptic Motion Illusion to Provide Navigation Guidance in a Handle
Étude de l’Illusion Haptique du Mouvement Apparentpour la Création d’une Poignée d’Aide à la Navigation
Résumé
In the field of navigation assistance, we encounter many challenges, particularly when considering pedestrians and their diverse needs. Haptics enables conveying rich information in a private and distributed manner and is thus a relevant modality for providing navigation indications on the hand. In that respect, we designed and validated a new haptic device for assisted navigation using the apparent haptic motion illusion (AHM) principle. An adaptive handle was designed with the capacity to house the desired actuators, which were custom-designed and hand-made, able to elicit vibrotactile and tapping stimuli. Signals were designed and chosen to convey a proper apparent haptic motion illusion, enabling the discrimination of directional information. The robustness of this illusion was investigated through four psychophysic studies. Finally, the implementation of a study with the handle mounted on a walker in conditions close to real-life conditions was achieved, validating our work and design. This work aimed to address the needs of a larger group by introducing a hand-held device for navigation guidance. It provides solutions to the three main scientific challenges which were the central focus of my research. These challenges are designing haptic signals for clear directional communication, designing haptic directional cues for an ergonomic haptic handle and navigation strategies utilising a hand-held device.
Dans le domaine de l’assistance à la navigation, nous rencontrons un grand nombre de défis, en particulier lorsqu’il s’agit de prendre en compte les différents groupes d’utilisateurs tels que les piétons ne voulant pas déporter leur attention sur un dispositif de navigation, ou pour les personnes ayant des besoins plus spécifiques liés à des déficiences sensorielles ou physiques. À cet égard, nous avons développé et validé un nouvel outil de guidage haptique basé sur le principe de l’illusion haptique du mouvement apparent. Une poignée adaptative a été conçue afin d’accueillir des actionneurs spécialement conçus pour produire des stimuli vibrotactiles et de tapotements. Des signaux ont été conçus et choisis pour transmettre une illusion de mouvement apparent permettant la transmission d’informations directionnelles. La robustesse de cette illusion a été étudiée dans le cadre de quatre études psychophysiques validant son utilisation dans une poignée. Enfin, la mise en œuvre d’une étude avec la poignée montée sur un déambulateur dans des conditions proches des conditions réelles a été réalisée, validant notre travail et notre conception. En résumé, cette thèse vise à répondre aux besoins d’un groupe plus large en introduisant un dispositif portatif et adaptatif pour l’aide à la navigation. Elle propose des solutions aux trois principaux défis scientifiques identifiés : 1. Concevoir des signaux haptiques pour une communication directionnelle claire, 2. Concevoir des repères directionnels haptiques pour une poignée haptique ergonomique et 3. Développer des stratégies de navigation utilisant un dispositif portatif.
Domaines
Robotique [cs.RO]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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