Conception et réalisation d’un simulateur à retour haptique pour l’étude de l’interaction homme/véhicule

Dans un monde industrialisé sans cesse exposé à de nouvelles technologies, l’intérêt pour la mobilité ne cesse de croître. Cette dernière a une influence importante sur notre société, son environnement et son économie. Les problèmes de mobilité peuvent prendre, dans certains pays, des proportions très importantes. Afin d’essayer d’endiguer ces problèmes et de permettre une évolution continue des véhicules routiers, de nouvelles techniques sont continuellement en cours de développement. Les dernières tendances impliqueraient une simplification de la chaîne de direction dans les véhicules des prochaines années. L’interaction entre l’homme et le véhicule étant au cœur du sujet, une attention accrue se portera, plus particulièrement, sur l’interface que représente le volant. Ce dernier est un élément-clé car il permet de transmettre des sensations. Il est dès lors essentiel dans le processus décisionnel du conducteur. Ce mémoire présente la conception et la réalisation d’un outil pédagogique permettant de faciliter l’expérimentation et la conception de véhicules incorporant ces nouvelles technologies. Il y est expliqué comment concevoir, dimensionner et réaliser un simulateur de conduite à retour haptique dans le but d’étudier l’interaction entre l’homme et le véhicule. Ce travail débute par une explication théorique des simulateurs et de leur terminologie, comprenant ainsi un état de l’art et des définitions propres au domaine. Le terme haptique est mis en exergue car il est au centre de ce travail et est important dans toutes les parties du simulateur. Ensuite, la conception est divisée en deux parties : la conception électromécanique (le choix de la morphologie du simulateur ainsi que de son actionnement) et l’architecture du système de contrôle (le choix de la plateforme de développement, des protocoles de communication utilisés et l’implémentation de la boucle de contrôle). Enfin, une partie est consacrée aux expérimentations effectuées avec le simulateur et plus particulièrement, aux performances de celui-ci. Les performances sont développées afin de com- prendre quels sont les éléments limitant le système et comment il est possible d’améliorer celles-ci grâce au post-traitement des données. Une expérimentation menée avec un kart est présentée afin de valider la réalisation du simulateur et de démontrer l’intérêt de l'interfaçage à retour haptique. Une conclusion marque l’aboutissement de la conception et la réalisation de ce simulateur à retour haptique.