diff --git a/1-introduction/related-work/1-wearable-haptics.tex b/1-introduction/related-work/1-wearable-haptics.tex index 0487ec0..de833fc 100644 --- a/1-introduction/related-work/1-wearable-haptics.tex +++ b/1-introduction/related-work/1-wearable-haptics.tex @@ -108,7 +108,7 @@ Comme illustré dans la \figref{sensorimotor-continuum}, \textcite{jones2006huma \item Les \emph{gestes}, appelé non-prehensible skilled movements par \textcite{jones2006human}, sont des activités essentiellement motrices et sans contact continu avec un objet. Ce sont par exemple pointer une cible, frapper un clavier, accompagner un discours de gestes ou signer en langue des signes~\cite{yoon2020evaluating} \end{itemize} -\fig[0.6]{sensorimotor-continuum}{The sensorimotor continuum of the hand function proposed by and adapted from~\textcite{jones2006human}. Functions of the hand are classified into four categories based on the relative importance of sensory and motor components.} +\fig[0.6]{sensorimotor-continuum}{The sensorimotor continuum of the hand function proposed by and adapted from \textcite{jones2006human}. Functions of the hand are classified into four categories based on the relative importance of sensory and motor components.} L'ensemble des interactions possible de la main avec un objet est vaste et varié, \textcite{bullock2013handcentric} ont proposé une classification plus détaillée en 15 catégories. % @@ -129,7 +129,7 @@ Ainsi, le pouce a 5 DDL, chaque des quatre autres doigts a 4 DDL, et le poignet Cette structure complexe permet à la main de nombreux mouvements et gestes. Cependant la façon dont nous explorons et saisissons les objets suit des modèles plus simples, qui dépendent de l'objet touché et de l'objectif de l'interaction. \begin{subfigs}{hand}{Anatomy and motion of the hand. }[ - \item Schema of the hand skeleton. Adapted from~\textcite{blausen2014medical}. + \item Schema of the hand skeleton. Adapted from \textcite{blausen2014medical}. \item Kinematic model of the hand with 27 degrees of freedom~\cite{erol2007visionbased}. ] \subfigsheight{6cm} @@ -140,12 +140,14 @@ Cette structure complexe permet à la main de nombreux mouvements et gestes. Cep \paragraph{Exploratory Procedures} L'exploration d'un objet par la main suit des modèles de mouvements stéréotypés, appelés procédures exploratoires~\cite{lederman1987hand}. -Comme illustré sur la \figref{lederman1987hand}, selon la propriété de l'objet explorée (décrites \secref{object_properties}), va être associé un mouvement spécifique et optimal de la main pour acquérir les information sensorielles les plus pertinentes pour cette propriété. +Comme illustré sur la \figref{exploratory_procedures}, selon la propriété de l'objet explorée (décrites \secref{object_properties}), va être associé un mouvement spécifique et optimal de la main pour acquérir les information sensorielles les plus pertinentes pour cette propriété. Par exemple, réaliser un \emph{mouvement latéral} des doigts sur la surface pour identifier sa texture, une \emph{pression} avec doigt pour percevoir sa rigidité, ou \emph{suivre les contours} de l'objet pour connaitre sa forme précise. Ces trois procédures impliquent seulement les bouts des doigts et, en particulier, l'index~\cite{gonzalez2014analysis}. L'ensemble de la main est utilisée pour les autres procédures: par exemple, en approchant voire posant la paume pour sentir la température de la surface (\emph{static contact}), ou en prenant l'objet dans la main pour estimer son poids (\emph{unsupported holding}). L'\emph{enclosure}, en fermant la main sur l'objet, permet d'evaluer sa forme globale et son volume. +\fig{exploratory_procedures}{Exploratory procedures and their associated object properties (in parentheses). Adapted from \textcite{lederman2009haptic}.} + Le sens haptique seul (sans la vision) nous permet ainsi de reconnaitre les objets familiers avec une grande précision. La reconnaissance des propriété matérielles, \ie la surface, (texture, rigidité, température) est meilleure qu'avec le sens visuel seul, mais la reconnaissance des propriétés spatiales (forme, volume) est moins bonne que la vision~\cite{lederman2009haptic}. Quelques secondes (\qtyrange{2}{3}{\s}) suffisent pour effectuer ces procédures, à l'exception du suivi de contour qui peut prendre une dizaine de secondes~\cite{jones2006human}. @@ -154,9 +156,9 @@ Quelques secondes (\qtyrange{2}{3}{\s}) suffisent pour effectuer ces procédures La préhension d'un objet par la main est possible car celle-ci peut prendre de nombreuses postures grâce aux degrés de liberté de son squelette. En venant opposer le pouce ou la paume aux autres doigts (pad or palm grasps), ou encore les doigts entre eux comme pour tenir une cigarette (side grasp), la main peut tenir en sécurité l'objet~\cite{iberall1997human}. La préhension varie donc selon la forme de l'objet et la tâche a réaliser, par exemple saisir un stylo du bout des doigts puis le tenir pour écrire avec ou bien prendre une tasse par le corps pour la remplir et par l'anse pour la boire~\cite{cutkosky1986modeling}. -Trois types de préhensions sont distingués selon leur degré de force et de précision: Dans les préhensions de force, l'objet est tenu fermement et suit les mouvements de la main, tandis que dans les préhensions de précision, la main peut effectuer des mouvements avec les doigts sur l'objet sans bouger le bras. Les préhensions mixtes combinent force et précision en proportions égales~\cite{feix2016grasp}. +Trois types de préhensions sont distingués selon leur degré de force et de précision: Dans les préhensions de force, l'objet est tenu fermement et suit les mouvements de la main de façon rigide, tandis que dans les préhensions de précision, les doigts peuvent bouger l'objet à l'intérieur de la main mais sans bouger le bras. Les préhensions mixtes combinent force et précision en proportions égales~\cite{feix2016grasp}. -Indépendamment de l'objet et de la tâche, le nombre de types de préhension peut être réduit à 33 types et classifié comme sur la comme illustré par la figure \figref{bullock2013grasp}~\cite{feix2016grasp}. Avec des objets de la vie de tous les jours, ce nombre est même plus restreint, entre 5 et 10 types de préhension selon l'activité~\cite{bullock2013grasp}. En outre, les bouts des doigts sont les zones de la main les plus impliquées, en terme de fréquence d'usage. En particulier, le pouce est pratiquement toujours utilisé, ainsi que l'index et le majeur, mais les autres doigts sont moins sollicités~\cite{gonzalez2014analysis}. Cela s'explique par la sensibilité des bouts des doigts (voir \secref{cutaneous_sensitivity}) et par la plus grande facilité d'opposer le pouce à l'index et au majeur que les autres doigts (voir \secref{hand_anatomy}). +Indépendamment de l'objet et de la tâche, le nombre de types de préhension peut être réduit à 33 types et classifié comme sur la comme illustré par la figure \figref{bullock2013grasp}~\cite{feix2016grasp}. Avec des objets de la vie de tous les jours, ce nombre est même plus restreint, entre 5 et 10 types de préhension selon l'activité~\cite{bullock2013grasp}. En outre, les bouts des doigts sont les zones de la main les plus impliquées, en terme de fréquence d'usage. En particulier, le pouce est pratiquement toujours utilisé, ainsi que l'index et le majeur, mais les autres doigts sont moins sollicités~\cite{gonzalez2014analysis}. Cela s'explique par la sensibilité des bouts des doigts (voir \secref{haptic_perception}) et par la plus grande facilité d'opposer le pouce à l'index et au majeur que les autres doigts. \fig[1]{bullock2013grasp}{Taxonomy of grap types of~\textcite{feix2016grasp}, classified in the columns according to their type (power, precision or intermediate), the opposition type (Opp row) and the number of opposing finger groups (virtual finger (VF) row). Illustration from~\cite{bullock2013grasp}.} diff --git a/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.odg b/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.odg index 6758e20..ddc4810 100644 Binary files a/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.odg and b/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.odg differ diff --git a/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.pdf b/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.pdf index cc00913..5a03e85 100644 Binary files a/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.pdf and b/1-introduction/related-work/figures/blausen2014medical_hand.pdf differ diff --git a/1-introduction/related-work/figures/exploratory_procedures.odg b/1-introduction/related-work/figures/exploratory_procedures.odg new file mode 100644 index 0000000..01c1aa6 Binary files /dev/null and b/1-introduction/related-work/figures/exploratory_procedures.odg differ diff --git a/1-introduction/related-work/figures/exploratory_procedures.pdf b/1-introduction/related-work/figures/exploratory_procedures.pdf new file mode 100644 index 0000000..0484418 Binary files /dev/null and b/1-introduction/related-work/figures/exploratory_procedures.pdf differ