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Approche biomimétique de la perception tactile et Mécanique du contact

Nous cherchons à comprendre le processus de transduction mécanique de l’information tactile dans le toucher digital humain. L’information tactile, par exemple la rugosité d’un objet, est obtenue lorsqu’on explore dynamiquement l’objet du bout des doigts. On forme ainsi un contact étendu de taille centimétrique au sein duquel la micro-texture déforme l’épiderme et le derme. Les déformations induites sont ensuite traduites par des terminaisons nerveuses mécano-réceptrices sous-cutanées en impulsions nerveuses interprétables par le système nerveux central. Avant tout codage neuronal, la peau agit donc comme un filtre mécanique dont nous cherchons à caractériser la fonction de transfert pour en comprendre l’importance dans le conditionnement de l’information tactile. Pour cela, nous utilisons une approche biomimétique qui consiste à modéliser dans des conditions d’exploration contrôlées le fonctionnement de l’extrémité d’un doigt, permettant ainsi une mesure des contraintes sous-cutanées tout en contournant les difficultés propres aux mesures in vivo.

Depuis peu, nous étendons cette approche à l'étude de la perception tactile chez les rongeurs qui utilisent leurs vibrisses faciales pour sonder tactilement leur environnement. Il s'agit ici de modéliser le système vibrissal par une tige conique élastique montée sur un capteur de force et d'étudier comment les propriétés de résonance mécanique de cet organe participent au codage de l'information tactile quand la vibrisse frotte contre des surfaces de topographie contrôlée.

Ces expériences faisant appel à la mécanique du contact et à la physique du frottement, nous développons en parallèle une activité plus fondamentale centrée autour de l’imagerie de contacts étendus de type élastomère-verre, en utilisant des techniques de corrélation d'images pour des interfaces élastomère rugueux-verre lisse, ou des techniques de PIV pour des interfaces micro-fabriquées.

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Approche biomimétique de la perception tactile digitale humaine Mécanique du contact - Imagerie Projets

Publications

2016

Whisker contact detection of rodents based on slow and fast mechanical inputs - Frontiers in Behavioral Neuroscience
N. Claverie , Y. Boubenec , G. Debrégeas , A. Prevost , E. Wandersman
  URL Full text PDF Bibtex doi:doi: 10.3389/fnbeh.2016.00251

2011