Présentation du projet
Cette recherche répond à un enjeu clé de la robotique socio-affective : utiliser le retour haptique non seulement pour transmettre de l'information, mais pour réguler l'état émotionnel humain. Nous avons développé une interface haptique souple et portable qui délivre des stimulations synchronisées de battements cardiaques et de rythmes respiratoires pendant l'interaction avec un robot, afin de réduire l'anxiété et de favoriser la détente.
Motivation
L'interaction avec un robot peut être source d'anxiété pour des personnes peu habituées. À l'inverse, la psychologie montre qu'une stimulation tactile douce (toucher chaleureux, rythmes lents) réduit le stress. En intégrant ces stimulations aux interfaces robotiques, on peut rendre l'interaction plus rassurante sur le plan émotionnel.
Approche technique
Matériel haptique
Un manchon souple ou un coussinet portable contenant :
- des actionneurs pneumatiques : conception flexible et sûre pour un contact doux ;
- des capteurs de pression : retour en temps réel pour moduler l'intensité ;
- une synthèse de motifs : rythmes cardiaques et respiratoires programmables, issus de la littérature en cardiologie et en neurosciences.
Scénarios d'interaction
Testé dans trois contextes :
- Première rencontre avec un robot humanoïde (anxiété de départ élevée)
- Manipulation collaborative (stress lié à la tâche et au contexte social)
- Réconfort (le robot comme outil thérapeutique)
Évaluation
Les participants ont évalué leur stress et leur anxiété (échelle subjective, dosage du cortisol, variabilité de la fréquence cardiaque) avant, pendant et après des interactions avec et sans retour haptique.
Principaux résultats
Les résultats préliminaires (publiés à Humanoids 2024 et ICSR 2024/2025) montrent :
- un retour haptique synchronisé réduit significativement l'anxiété déclarée (p < 0,05) ;
- la variabilité cardiaque évolue vers une dominance parasympathique (état de détente) ;
- les effets sont les plus forts quand les motifs haptiques sont synchronisés avec les mouvements et la parole du robot.
Applications
- Robots thérapeutiques : robots compagnons face aux troubles anxieux, au stress post-traumatique ou à l'épuisement
- Hôpital et soins : moins de stress pour les patients pendant les actes assistés par robot
- Maintien à domicile : des robots d'assistance qui apportent un soutien émotionnel aux personnes âgées isolées
- Troubles du spectre autistique : des signaux haptiques apaisants en cas de surcharge sensorielle
- Industrie et travail : réduction du stress en collaboration humain-robot
Publications
- Humanoids 2024 : conception de l'interface haptique souple et étude de faisabilité
- ICSR 2024 : premières études utilisateurs sur la réduction de l'anxiété
- ICSR 2025 : protocole étendu et analyse des mécanismes
Projets liés
- Matrice tactile pour main humanoïde (le versant « perception » de ce travail)
- Plateforme de main robotique Meka (point d'intégration matériel)