HAPTION : Virtual Touch

1. HAPTION : Virtual Touch Fabricant de périphériques à retour d’effort

2. Produits (1/3) Interfaces haptiques Nucléaire: Postes de Téléopération Virtuose 6D40-40 Industrie: Bureauxd’études Virtuose 6D Desktop Réalité virtuelle: Salles immersives Virtuose 6D35-45 Médical: Laboratoires de recherche Virtuose 3D15-25

3. Produits (2/3) Réalité virtuelle: Salles immersives INCA 6D

4. Produits (3/3) Logiciels • Vortex™ • (CMLabs Simulations Inc.) I-Fitting for CATIA V5 (partenaire Dassault Systemes) Interactive Physique Pack pour Virtools

5. Techniques de Réalité Virtuelle utilisées pour la rééducation • Rééducation des membres supérieurs • Simuler des gammes d’exercice basés sur les jeux • Permettre la répétition des exercices tout en maintenant une forte motivation du patient • Utilisation des modes robotiques : • Passif (mode robot) • Actif aidé (mode accompagnant les mouvements du patient) • Actif (mode dans lequel le patient en moteur)

6. Projet Kinéhaptique – les partenaires • APPROCHE (Association pour la Promotion de la Robotique Concernant les personnes lourdement HandicapEs) : Financement du projet, définition du besoin et évaluation • CEA/LIST : Développement du logiciel de simulation et du dossier patient • HAPTION :Conception, réalisation et mise au point de l’interface haptique Kinéhaptique 3D

7. Analyse du Besoin • Identifiés par APPROCHE avec la participation des centres de Pen Bron, le Groupe Hopale de Berck et le CHU de Brest • Etude de faisabilité avec une interface haptique standard pour affiner le cahier des charges

8. Besoins (1/2) • Rééducation des membres supérieurs • Système de rééducation des patients sous le contrôle d’un thérapeute • Limiter la présence du thérapeute • Patient en fauteuil roulant ou sur une chaise (patients de 1,5 m à 2m) • Supporter le poids du bras du patient

9. Besoins (2/2) • Système à retour d’effort 3D avec blocage des orientations • Simulation de manipulation de pièces rigides • Poignée de saisie centrée orientable (type gyroscopique) compatible avec l’usage d’attelle • Rééducation des membres droits et gauches • Modes : actif, actif aidé et passif

10. Système Kinéhaptique 3D Structure mécanique supportant un ensemble moteur exerçant un effort sur une poignée par l’intermédiaire de câbles Poignée permettant les positionnements de la main de l’utilisateur dans plusieurs configurations Compensation du poids du bras du patient par contre-poids Contacteur permettant au thérapeute de laisser le patient travailler seul Dépôt d’un brevet sur l’architecture mécanique

11. Poignées du système Kinéhaptique3D Poignée gyroscopique (efforts centrés) Poignée permettant les positionnements de la main de l’utilisateur dans plusieurs configurations Après configuration, les orientations de la poignée sont maintenues

12. Système à câbles tendus Câbles tendus reliés à la poignée Câbles reliées à des moteurs Moteurs commandés à 1 kHz à partir des informations générées par l’application

13. Application • Développement réalisé par le CEA / LIST sur cahier des charges APPROCHE • Ensemble d’exercices ludiques • Gradient d’exercices • De la rééducation • À l’ergothérapie • « Dossier patient » permettant de constater les progrès de chaque patient sur la base de mesures quantitatives

14. La manivelle • Exercice classique de rééducation • Mouvement de manivelle dans 3 plans : vertical, horizontal, sagittal • Mouvement contraint sur un cercle ou dans un tore • Différentes amplitudes de mouvements • Mode passif, actif aidé, actif (rajout de viscosité) • Mesure : Nombre de tours réalisés, durée

15. Ping-Pong • Travailler la coordination visio-motrice et l’anticipation du geste • Déplacement sur un axe (ou dans un cylindre) vertical ou horizontal • Réglage de la taille de la raquette, la vitesse de la balle, le nombre de balles • Mode passif, actif aidé, actif (rajout de viscosité) • Mesure du taux de réussite

16. Pointage • Travailler la coordination visio-motrice 3D • Déplacement sur un axe vertical ou horizontal • Réglage de la taille de la taille de la grille et du nombre de points • Mode passif, actif aidé, actif (rajout de viscosité) • Mesure : durée de l’exercice

17. Bibliothèque • Exercice d’ergothérapie • Saisie d’un livre sur une étagère pour le ranger sur une autre étagère • Coordination vision-motrice 3D • Mode actif • Mesure : durée

18. Evaluations par APPROCHE (1/3) • Evaluation en cours par le Centre marin de Pen Bron avant transfert vers le Groupe Hopale de Berck puis le CHU de Brest • Constitution de « dossier patient » : • Personnel sain • Patients en rééducation • Hémiplégie, • Atteinte orthopédique de l’épaule • Tétraplégie • Syndrome cérébelleux cinétique • Valider l’apport de la technologie pour la rééducation

19. Evaluations par APPROCHE (2/3)

20. Evaluation par APPROCHE (3/3)

21. Le futur de Kinéhaptique • Identification plus précise des besoins de fonction des pathologies (Projet ANR Brahma) • Intérêt de la Réalité Virtuelle sur la motivation des patients • Kinéhaptique 6D : difficulté de définir une spécification générique pour toutes les pathologies • Incompatibilité avec l’INCA6D (manque de débattement en rotation) • Adapter une Orthèse différentes tailles de patients • Besoin Espace de travail important • Difficulté à définir le niveau d’effort et la transparence nécessaire