Brevet FR3041784A1 — publié le 20170331

DISPOSITIF HAPTIQUE À HAUTE FIDÉLITÉ Domaine technique L'invention se situe dans le domaine des interfaces homme-machine. Elle concerne un dispositif haptique destiné à former un moyen d'interaction entre un opérateur et un objet. L'invention s'applique notamment à des applications de réalité virtuelle telles que la simulation chirurgicale, les tests d'ergonomie de produits modélisés, ou la rééducation de patients. Elle s'applique également à des applications de manipulations d'objets réels, notamment lorsque les objets présentent une échelle microscopique ou macroscopique empêchant une interaction humaine directe. État de la technique antérieure Dans le domaine particulier du microassemblage, c'est-à-dire de l'assemblage d'objets présentant des dimensions inférieures au millimètre, les opérations de manipulation peuvent être réalisées sous microscope à l'aide de micropinces, actionnées par un opérateur via des mécanismes de réduction des déplacements. Dans de telles conditions, les forces d'interaction sont, au mieux, juste au-dessus des seuils de perception humaine et, le plus souvent, pas du tout ressenties. Les opérateurs doivent alors se fier entièrement à leur vue à travers un agrandissement optique pour réaliser leurs manipulations. Certains mécanismes présentent des dimensions si réduites que l'utilisation de pinces de type brucelles ne permet plus leur manipulation. Des stations robotiques de micromanipulation ont ainsi été développées afin d'adapter l'échelle humaine des déplacements effectués par un opérateur à l'échelle microscopique à laquelle les objets doivent être manipulés. Une station robotique de micromanipulation peut alors comprendre un organe de manoeuvre, destiné à être manoeuvré par un opérateur, un micromanipulateur, destiné à agir sur les objets microscopiques, et un système de visualisation, destiné à procurer à l'opérateur un retour visuel des actions du micromanipulateur sur les objets manipulés. À titre d'exemple, l'organe de manoeuvre consiste en un joystick à deux axes de rotation et présentant un bouton d'actionnement ; le micromanipulateur comporte des actionneurs agencés pour déplacer une pince selon deux axes de rotation ou de translation, et pour fermer la pince sur l'action du bouton d'actionnement ; et le 3041784 2 système de visualisation comporte une caméra vidéo pointant l'objet à manipuler, et un écran d'affichage affichant les images de la caméra vidéo. Les efforts d'interaction entre le micromanipulateur et les objets manipulés sont alors perçus par l'opérateur uniquement sous forme visuelle. La vue est 5 cependant un sens très lent comparé au toucher. Toutes les informations temporelles liées à l'interaction avec l'objet manipulé ne parviennent donc pas au cerveau. Ces informations temporelles sont pourtant essentielles dans la construction par le cerveau d'un modèle comportemental de l'objet manipulé. 10 Dans le but de procurer à l'opérateur un retour tactile, et surtout kinesthésique, sur la manipulation d'un objet microscopique, une station robotique de micromanipulation peut former une interface haptique entre l'opérateur et l'objet manipulé. À cet effet, l'organe de manoeuvre peut être couplé à un actionneur permettant d'appliquer des efforts sur cet organe de 15 manoeuvre en fonction d'un signal de retour sensoriel. L'organe de manoeuvre et son actionneur forment alors un dispositif haptique. Le signal de retour sensoriel peut être généré de différentes manières. Il est par exemple généré par des mesures effectuées par des capteurs situés au niveau des surfaces de contact entre le micromanipulateur et l'objet manipulé. Il s'agit par exemple de 20 capteurs de déplacement ou de capteurs de force. Un retour tactile est procuré à l'opérateur en démultipliant l'amplitude du déplacement ou de la force ainsi mesurée. Le signal de retour sensoriel peut aussi être généré par des mécanismes plus sophistiqués. En particulier, il peut reposer sur l'utilisation d'un modèle numérique modélisant le comportement de l'objet manipulé. Le 25 modèle numérique prend en entrée diverses données, telles que des mesures d'effort, des mesures de déplacement, ou des images représentant l'interaction entre le micromanipulateur et l'objet manipulé. Ces images sont par exemple acquises par le système de visualisation, et traitées par un algorithme de traitement d'images. 30 Pour que la reproduction, à l'échelle humaine, de déplacements et de forces se produisant à l'échelle microscopique, paraisse fidèle à l'opérateur, il importe que le dispositif haptique présente différentes propriétés, compatibles avec les capacités sensorimotrices de la main humaine. En l'occurrence, le dispositif haptique doit idéalement se caractériser par une plage dynamique d'effort relativement grande, une très faible inertie ressentie, et une bande passante en effort relativement grande. La plage dynamique d'effort désigne 3041784 3 l'ensemble des valeurs d'effort pouvant être reproduites par le dispositif haptique. Un rapport de l'ordre d'au moins 1 à 10 doit en général être reproduit. L'inertie de l'organe mobile est idéalement nulle. La bande passante en effort désigne la capacité de variation temporelle de l'effort produit par le dispositif 5 haptique. Un dispositif haptique présentant à la fois une plage dynamique d'effort étendue, une large bande passante en effort, et une faible inertie, est difficilement réalisable. Des compromis sont donc généralement faits, en fonction des applications visées. 10 Exposé de l'invention Un but de l'invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant un dispositif haptique qui offre des interactions amplifiant fidèlement les déplacements et les efforts se produisant à l'échelle microscopique. À cet effet, le dispositif haptique selon l'invention 15 repose sur l'utilisation conjointe d'un mécanisme d'actionnement apte à générer à distance un effort sur l'organe de manoeuvre, et d'un mécanisme de lévitation apte à générer à distance un effort de lévitation sur l'organe de manoeuvre pour le maintenir en équilibre. 20 Le terme "effort" couvre à la fois les notions de force et de couple. Par l'expression "génération à distance d'un effort", on entend la génération d'un effort sans implication d'un contact direct ou indirect entre le mécanisme générant l'effort, et l'organe de manoeuvre. 25 Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif haptique comprenant : ^ un organe mobile, ou de manoeuvre, destiné à être manipulé par un utilisateur, ^ un mécanisme d'actionnement, agencé pour générer à distance un 30 effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile, et ^ un mécanisme de lévitation, agencé pour générer à distance un effort mécanique de lévitation sur l'organe mobile, de manière à maintenir l'organe mobile en équilibre sans contact par rapport au mécanisme de lévitation, l'effort mécanique de lévitation étant orthogonal à l'effort mécanique de stimulation. 35 3041784 4 Le mécanisme d'actionnement et le mécanisme de lévitation peuvent constituer tout ou partie du bâti du dispositif haptique, c'est-à-dire de sa partie fixe. 5 Selon une forme particulière de réalisation, le mécanisme d'actionnement et le mécanisme de lévitation sont deux mécanismes distincts. Autrement dit, le fonctionnement du mécanisme d'actionnement est découplé du mécanisme de lévitation, ces deux mécanismes pouvant être commandés indépendamment l'un de l'autre, sans que la commande de l'un des 10 mécanismes n'influence le fonctionnement de l'autre. Le mécanisme d'actionnement et le mécanisme de lévitation peuvent en outre reposer sur des technologies distinctes. Le mécanisme d'actionnement peut notamment reposer sur la génération de forces 15 électromagnétiques, et le mécanisme de lévitation sur la génération de forces aérodynamiques. Selon une première forme de réalisation du dispositif haptique selon l'invention, la mise en lévitation de l'organe mobile repose sur la génération de 20 forces aérodynamiques. En particulier, le mécanisme de lévitation peut être agencé pour former un coussin de gaz entre une surface d'appui du bâti (par exemple une surface du mécanisme de lévitation) et une surface porteuse de l'organe mobile. Le gaz peut être de l'air ou un autre gaz. Le coussin de gaz présente typiquement une épaisseur très faible, de l'ordre d'un micromètre à 25 vingt micromètres. L'épaisseur est par exemple de cinq micromètres. Une telle épaisseur assure un guidage précis de l'organe mobile par rapport au bâti. L'épaisseur du coussin de gaz peut en pratique varier au cours du temps, en fonction des efforts exercés à chaque instant sur l'organe mobile par l'opérateur. Une diminution de l'épaisseur du coussin de gaz entraîne une 30 augmentation de l'effort mécanique de lévitation, et inversement. Une régulation automatique de l'épaisseur du coussin de gaz en fonction des efforts exercés sur l'organe mobile par l'opérateur permet ainsi de maintenir l'organe mobile dans une position d'équilibre par rapport au bâti. 35 Dans une première variante de réalisation, le mécanisme de lévitation comprend un souffleur agencé pour former un coussin de gaz entre une surface d'appui du bâti et une surface porteuse de l'organe mobile. Le 3041784 5 coussin de gaz permet de générer l'effort mécanique de lévitation. Dans cette variante, l'effort mécanique de lévitation est compensé uniquement par le poids de l'organe mobile et, le cas échéant, les efforts exercés par l'opérateur sur l'organe mobile. 5 Dans une deuxième variante de réalisation, le mécanisme de lévitation comprend un palier à gaz préchargé au vide. Le palier à gaz est par exemple solidaire du bâti et agencé pour former, d'une part, un coussin de gaz entre une première surface du palier à gaz et une surface porteuse de l'organe 10 mobile et, d'autre part, une zone de dépression entre une deuxième surface du palier à gaz et une surface de rappel de l'organe mobile. Il est à noter que ces différentes surfaces ne sont pas nécessairement planes. Elles peuvent notamment être cylindriques ou sphériques. Le coussin de gaz permet de générer un premier effort, tendant à éloigner l'organe mobile du bâti, et la zone 15 de dépression permet de générer un deuxième effort, tendant à rapprocher l'organe mobile du bâti. Ces deux efforts génèrent globalement l'effort mécanique de lévitation. Dans cette variante, le premier effort est compensé non seulement par le poids de l'organe mobile et les efforts exercés par l'opérateur sur l'organe mobile, mais aussi par le deuxième effort. 20 Selon une deuxième forme de réalisation du dispositif haptique selon l'invention, la mise en lévitation de l'organe mobile repose sur la génération d'un champ magnétique agencé pour éloigner l'organe mobile du bâti. De façon non limitative, le mécanisme de lévitation peut ainsi comporter 25 un système d'aimants, agencé de façon à créer une force de répulsion, ou encore un système magnétique actif de type moteurs à induction. Par rapport à la deuxième forme de réalisation, la première forme de réalisation présente l'avantage de disposer d'un mécanisme de lévitation 30 n'interférant pas avec le mécanisme d'actionnement. La commande du mécanisme d'actionnement est ainsi plus simple. Aussi bien dans la première que dans la deuxième forme de réalisation, le mécanisme de lévitation agit sur l'organe mobile sans impliquer 35 de contact entre le bâti et l'organe mobile. La mise en lévitation de l'organe mobile n'implique alors aucun frottement entre l'organe mobile et la partie fixe du dispositif haptique. 3041784 6 Selon une forme particulière de réalisation, le mécanisme d'actionnement repose sur l'utilisation d'un ou plusieurs moteurs à induction. De manière avantageuse, chaque moteur à induction est un moteur à induction 5 à double primaire. Un moteur à induction à double primaire comporte deux primaires disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, et un secondaire intercalé entre les deux primaires. La disposition en vis-à-vis des primaires permet au secondaire d'être dépourvu de noyau de fer, et donc de présenter un poids relativement faible. L'organe mobile du dispositif haptique, destiné à être 10 manipulé par un utilisateur, est fixé au secondaire. L'ensemble de la partie mobile peut ainsi présenter un poids faible, et donc une faible inertie. Dans le même temps, les moteurs à induction à double primaire offrent une plage dynamique d'effort relativement étendue, et une large bande passante en effort. Les inventeurs ont par exemple réussi à mettre au point un dispositif 15 haptique présentant une inertie de 10 grammes, un moment minimal inférieur à 1 mN.m, un moment maximal supérieur à 100 mN.m, et une bande passante en effort comprise entre 0 Hz et 1 kHz. Le mécanisme d'actionnement peut ainsi comporter au moins un 20 moteur à induction à double primaire. De préférence, chaque moteur à induction du mécanisme d'actionnement est à double primaire. Un tel moteur comprend : - un premier primaire et un deuxième primaire, disposés en vis-à- vis, et 25 - un secondaire, solidaire de l'organe mobile, et disposé entre le premier primaire et le deuxième primaire. Dans la mesure où le secondaire d'un moteur à induction ne nécessite pas d'être alimenté électriquement, le mécanisme d'actionnement 30 agit sur l'organe mobile sans impliquer de contact avec l'organe mobile. Le mécanisme de lévitation agissant également sur l'organe mobile sans impliquer de contact mécanique, toute liaison mécanique par contact peut être éliminée entre le bâti et l'organe mobile. Les frottements entre les parties fixes et mobiles du dispositif haptique sont ainsi évités. 35 Selon un premier mode de réalisation, le mécanisme d'actionnement comprend trois moteurs linéaires à induction, le premier moteur linaire à 3041784 7 induction étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un premier axe, le deuxième moteur linéaire à induction étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un deuxième axe, et le troisième moteur linéaire à 5 induction étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un troisième axe, chaque axe étant non parallèle aux deux autres axes. En d'autres termes, le premier, le deuxième et le troisième axe sont sécants entre eux. Les efforts de stimulation sur l'organe mobile sont ici des forces. Les premier, deuxième et troisième axes peuvent par exemple 10 former un triangle équilatéral. L'agencement des trois moteurs linéaires à induction selon des axes non parallèles permet de générer des forces dans le plan contenant les trois axes de translation, appelé plan de déplacement. Plus précisément, cet agencement permet de générer des forces selon tout axe contenu dans le plan de déplacement, et des couples selon un axe orienté 15 perpendiculairement au plan de déplacement. Les moteurs linéaires à induction peuvent être commandés de manière à engendrer simultanément une force et un couple. Avantageusement, le mécanisme de lévitation est disposé au centre 20 du triangle formé par les trois axes de translation des moteurs linéaires à induction. Le positionnement central du mécanisme de lévitation facilite le maintien en équilibre de l'organe mobile par rapport au bâti. Selon un deuxième mode de réalisation du dispositif haptique selon 25 l'invention, le mécanisme d'actionnement comprend deux moteurs linéaires à induction, le premier moteur linéaire à induction étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un premier axe (soit une première force), et le deuxième moteur linéaire à induction étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le 30 long d'un deuxième axe (soit une deuxième force). Le deuxième axe est par exemple parallèle au premier axe. L'agencement des deux moteurs linéaires à induction selon des axes parallèles permet de générer des efforts sur l'organe mobile selon ces deux axes. Il permet également, lorsque les deux moteurs linéaires à induction entraînent des forces dans des sens opposés, de générer 35 un couple sur l'organe mobile. L'axe de l'effort de couple est orienté perpendiculairement au plan contenant les deux axes de stimulation, et peut se déplacer au cours du temps, en fonction du positionnement de l'organe mobile 3041784 8 par rapport aux primaires des moteurs linaires à induction. Il est également possible de créer des efforts complexes (composés d'une force et d'un couple). Avantageusement, le mécanisme de lévitation est disposé entre le 5 premier et le deuxième moteur linéaire à induction, de sorte que le premier axe est symétrique au deuxième axe par rapport à un axe de l'effort mécanique de lévitation. Autrement dit, le mécanisme de lévitation est centré par rapport aux deux moteurs linéaires à induction. Une telle symétrie permet de faciliter le maintien de l'organe mobile dans sa position d'équilibre par rapport au bâti 10 et/ou au mécanisme de lévitation. Selon un troisième mode de réalisation du dispositif haptique selon l'invention, le mécanisme d'actionnement comprend un moteur à induction présentant un profil en arc de cercle, de manière à pouvoir générer un effort 15 mécanique de stimulation de type couple sur l'organe mobile. Un tel moteur est qualifié de moteur cylindrique. Le mécanisme d'actionnement peut comprendre une pluralité, par exemple deux, moteurs à induction cylindriques. L'axe de révolution des 20 différents moteurs à induction est confondu, de manière à générer un couple mécanique autour de cet axe. Lorsque le mécanisme d'actionnement comprend deux moteurs à induction, le mécanisme de lévitation peut être disposé entre ces deux moteurs à induction, notamment pour faciliter le maintien de l'organe mobile dans sa position d'équilibre par rapport au 25 mécanisme de lévitation. Selon un quatrième mode de réalisation du dispositif haptique selon l'invention, le mécanisme d'actionnement comprend trois moteurs à induction présentant chacun une forme sphérique, les moteurs à induction étant agencés 30 pour pouvoir générer un premier couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile autour d'un premier axe, un deuxième couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile autour d'un deuxième axe, et un troisième couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile autour d'un troisième axe, les trois axes étant perpendiculaires deux à deux et concourant en un point 35 coïncidant avec le centre de la forme sphérique de chaque moteur à induction. 3041784 9 Dans chacun des modes de réalisation, le secondaire peut comporter, pour chaque moteur à induction, un élément conducteur électriquement venant se positionner entre les deux primaires. Dans le premier et le deuxième mode de réalisation, ces éléments conducteurs peuvent 5 consister en des plaques conductrices. Dans le troisième mode de réalisation, chaque élément conducteur consiste par exemple en une languette présentant un profil en arc de cercle. Dans le quatrième mode de réalisation, chaque élément conducteur peut présenter une forme sphérique correspondant à la forme sphérique des primaires. Les éléments conducteurs des différents 10 moteurs à induction sont solidaires les uns des autres, par l'intermédiaire de l'organe mobile ou directement entre eux. Ils peuvent être réalisés de façon monobloc à partir d'une seule plaque de tôle. La partie "secondaire" des moteurs à induction correspond alors à la partie de la plaque de tôle jouant une fonction électromagnétique. De manière générale, l'organe mobile et le 15 secondaire font partie de la partie mobile du dispositif haptique. Lorsque le secondaire est formé à partir d'une plaque de tôle, la partie intermédiaire de la plaque, joignant les éléments conducteurs, peut être ajourée afin de diminuer encore le poids de la partie mobile du dispositif haptique. Les éléments conducteurs sont par exemple réalisés en aluminium. L'organe mobile, destiné 20 à être manipulé par l'utilisateur, est fixé aux éléments conducteurs, de préférence de façon centrale par rapport aux différents éléments conducteurs, de manière à équilibrer l'application des différents efforts. Selon une forme particulière de réalisation, chaque moteur à 25 induction est agencé pour générer une force mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un axe orthogonal à un axe de la force mécanique de lévitation. La force mécanique de stimulation n'a alors pas d'influence (ou une influence limitée) sur le maintien en équilibre de l'organe mobile. 30 Le dispositif haptique peut comprendre, en outre, un capteur de déplacement agencé pour quantifier un déplacement de l'organe mobile par rapport au bâti, au mécanisme d'actionnement, et/ou au mécanisme de lévitation. Les données relatives à ce déplacement peuvent notamment être utilisées pour commander un micromanipulateur. Elles peuvent aussi être 35 utilisées pour déterminer un retour d'effort à appliquer à l'organe mobile par l'intermédiaire du mécanisme d'actionnement. 3041784 10 Selon une forme particulière de réalisation, le capteur de déplacement repose sur une technologie ne nécessitant aucun contact mécanique entre les parties fixe et mobile, c'est-à-dire le bâti et l'organe mobile. De préférence, le capteur de déplacement repose de plus sur une 5 technologie n'impliquant aucune interférence sur le fonctionnement du mécanisme de lévitation et du mécanisme d'actionnement. Le capteur de déplacement est par exemple un capteur optique, le capteur optique comprenant un émetteur de rayonnement et un récepteur de rayonnement, solidaires du bâti, et un élément réflecteur solidaire de l'organe mobile. 10 L'émetteur de rayonnement est agencé pour émettre un faisceau lumineux en direction de l'élément réflecteur, et le récepteur de rayonnement est agencé pour recevoir une partie du faisceau lumineux réfléchi par l'élément réflecteur. En fonction d'une ou plusieurs propriétés du faisceau lumineux reçu par le récepteur de rayonnement (par exemple une position ou une amplitude), le 15 capteur de déplacement peut estimer le déplacement de l'organe mobile par rapport au bâti. Description des figures D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la 20 lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels : - la figure 1A représente, dans une vue en perspective, un premier exemple de dispositif haptique selon l'invention ; - la figure 1B représente, dans une vue de face, l'exemple de 25 dispositif haptique selon la figure lA ; - la figure 1C représente un détail de réalisation du dispositif haptique de la figure lA ; - la figure 2 représente, dans une vue en perspective, un deuxième exemple de dispositif haptique selon l'invention ; 30 - la figure 3A représente, dans une vue en perspective, un troisième exemple de dispositif haptique selon l'invention ; - la figure 3B représente, dans une vue de dessus, l'exemple de dispositif haptique selon la figure 3A ; - la figure 3C représente, dans une vue de côté, l'exemple de 35 dispositif haptique selon la figure 3A ; - la figure 4 représente, dans une vue en perspective, un quatrième exemple de dispositif haptique selon l'invention. 3041784 11 Description de modes de réalisation Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant 5 qu'une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette 10 sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. 15 Les figures 1A et 1B représentent un premier exemple de dispositif haptique selon l'invention, dans une vue en perspective, et dans une vue de face, respectivement. Le dispositif haptique 100 comporte un bâti 110, un premier moteur linéaire à induction à double primaire 120, un deuxième moteur linéaire à induction à double primaire 130, un palier à gaz préchargé au vide 20 150, et un organe mobile 160. Le bâti 110 se présente globalement sous la forme d'une plaque 111 comportant des supports de réception 112 prévus pour accueillir la partie fixe des moteurs linéaires à induction 120 et 130, et des supports de réception 113 prévus pour accueillir le palier à gaz 150. 25 Les moteurs linéaires à induction à double primaire 120 et 130 forment globalement un mécanisme d'actionnement apte à générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile 160. En l'absence de résistance mécanique, par exemple exercée par un utilisateur du dispositif haptique 100, l'organe mobile 160 est entrainé en déplacement par rapport au bâti 110. 30 Chaque moteur à induction 120, 130 comporte un couple de primaires, à savoir un premier primaire 121, 131, et un deuxième primaire 122, 132, ainsi qu'un secondaire 123, 133. Chaque primaire 121, 122, 131, 132 comporte un noyau 1211, 1221, 1311, 1321 présentant une forme générale parallélépipédique, et des bobines de fil conductrices électriquement 1212, 1222, 1312, 1322. Les 35 bobines 1212, 1222, 1312 et 1322 sont respectivement enroulées autour des noyaux 1211, 1221, 1311 et 1321. Les noyaux 1211, 1221, 1311 et 1322 sont fixés solidairement au bâti 110. De préférence, les noyaux présentent des 3041784 12 rainures formées perpendiculairement à leur direction longitudinale, et s'ouvrant sur les surfaces des noyaux se faisant face. Chaque rainure est prévue pour accueillir l'une des bobines. Les secondaires 123, 133 sont chacun formés par une paire de plaques conductrices électriquement, par 5 exemple en aluminium non allié. La paire de plaques conductrices 123 est disposée en regard d'une surface dite supérieure 121A du primaire 121, et la paire de plaques conductrices 133 est disposée en regard d'une surface dite supérieure du primaire 131, non visible sur les figures 1A et 1B. Les deuxièmes primaires 122 et 132 sont disposés symétriquement par rapport aux primaires 10 121 et 131, de manière à ce que la paire de plaques conductrices 123 (respectivement 133) se retrouve disposée entre le premier primaire 121 (respectivement 131) et le deuxième primaire 122 (respectivement 132) auquel il est couplé. Les surfaces supérieures 121A des primaires 121 et 131, et les surface inférieures des primaires 122 et 132 forment des surfaces d'interaction 15 des primaires avec les secondaires. L'organe mobile 160 comporte une armature 161, sous forme d'une plaque, et reliant mécaniquement les deux paires de plaques conductrices 123 et 133. L'organe mobile 160 comporte également un élément de préhension, 20 non représenté, agencé pour être manipulé par un utilisateur. Il s'agit par exemple d'un manche à balai ou "joystick" en anglais. L'élément de préhension est fixé à l'armature 161. Les moteurs à induction 120 et 130, et en particulier les différentes 25 bobines 1212, 1222, 1312 et 1322, sont alimentés de manière à générer un effort de stimulation sur chaque paire de plaques conductrices 123, 133. La combinaison des deux efforts génère un effort sur l'organe mobile 160, apte à être perçu par l'utilisateur. En l'absence de résistance mécanique, chaque effort de stimulation engendre un déplacement de la paire de plaques 30 conductrices 123, 133 correspondante. En particulier, lorsque les deux paires de plaques conductrices 123, 133 se déplacent de manière identique le long de chaque noyau 1211, 1311, elles entraînent un déplacement correspondant de l'organe mobile 160. Lorsque les paires de plaques conductrices 123, 133 se déplacent en sens opposé, avec une même amplitude, elles entraînent une 35 rotation de l'organe mobile 160. Plus généralement, le déplacement contrôlé de chaque paire de plaques conductrices 123, 133 permet de générer un déplacement de l'organe mobile composé d'une translation selon l'axe 3041784 13 longitudinal des noyaux 1211, 1221, 1311 et 1321, et/ou d'une rotation selon un axe orienté perpendiculairement aux surfaces supérieures 121A des primaires 121 et 131. 5 Le dispositif haptique 100 comporte également un capteur optique 170. Le capteur optique 170 comprend par exemple un émetteur et un récepteur montés sur le bâti 110, et un élément réflecteur, non représenté, monté sur l'armature 161. L'émetteur émet un faisceau lumineux en direction de l'élément réflecteur, lequel réfléchit le faisceau lumineux en direction du 10 récepteur. En fonction d'une ou plusieurs propriétés du faisceau lumineux reçu par le récepteur, le déplacement de l'armature 161 par rapport au bâti 110 peut être déterminé. La figure 1C représente un détail de réalisation du dispositif haptique 15 100 concernant le palier à gaz 150. Le palier à gaz 150 comporte un corps 151 disposé entre les supports de réception 113 et prenant appui sur la plaque 111. Il comporte en outre un premier circuit pneumatique agencé pour expulser un gaz sous pression, par exemple de l'air, au niveau d'une première surface supérieure 151A du corps 151, et un deuxième circuit pneumatique agencé 20 pour aspirer le gaz situé au niveau d'une deuxième surface supérieure 151B du corps 151. La première surface 151A correspond par exemple à la partie périphérique de la surface supérieure du corps 151, et la deuxième surface 151B correspond par exemple à la partie centrale de la surface supérieure du corps 151. L'expulsion du gaz sous pression forme un coussin de gaz entre la 25 surface supérieure 151A du corps 151 et une première surface inférieure de l'armature 161, appelée surface porteuse 161A. Il en résulte un effort de poussée, apte à maintenir à distance l'armature 161 par rapport au corps 151. À l'inverse, l'aspiration du gaz forme une zone dépressionnaire entre la surface supérieure 151B et une deuxième surface inférieure de l'armature 161, appelée 30 surface de rappel 161B. Il en résulte un effort de rappel, apte à rapprocher l'armature 161 du corps 151. L'amplitude de l'effort de poussée et l'amplitude de l'effort de rappel peuvent être adaptées de manière à conserver la partie mobile 160 dans une position d'équilibre sans contact par rapport au bâti 110. 35 La figure 2 représente, dans une vue en perspective, un deuxième exemple de dispositif haptique selon l'invention. Le dispositif haptique 200 comprend un bâti 210, un premier moteur linéaire à induction à double primaire 3041784 14 220, un deuxième moteur linéaire à induction à double primaire 230, un troisième moteur linéaire à induction à double primaire 240, et un organe mobile 260. Par rapport au premier exemple de dispositif haptique, le dispositif haptique 200 se distingue en ce qu'il comporte trois moteurs à induction. Ces 5 moteurs à induction 220, 230, 240 sont disposés en triangle équilatéral. Chaque moteur à induction comporte un couple de primaires, et un secondaire. En l'occurrence, le moteur à induction 220 comprend un premier primaire 221, et un deuxième primaire 222 ; le moteur à induction 230 comprend un premier primaire 231, et un deuxième primaire 232 ; et le moteur à induction 240 10 comprend un premier primaire 241, et un deuxième primaire 242. Dans chaque couple, le premier et le deuxième primaires sont disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre, par rapport à un plan contenant le secondaire. Les secondaires sont chacun formés par une plaque conductrice, disposée entre le premier et le deuxième primaire. Sur la figure 2, seul le secondaire 233 du 15 moteur à induction 230 est visible. L'organe mobile 260 comporte une armature 261 reliant les différents secondaires des moteurs à induction. Dans cet exemple de réalisation, l'organe mobile 260 et les secondaires présentent une forme 20 générale circulaire, chaque secondaire formant une portion d'anneau. Alternativement, les différents secondaires pourraient former un anneau continu. Le dispositif haptique 200 comporte, en outre, un mécanisme de 25 lévitation, non représenté, tel qu'un palier à gaz préchargé au vide. Le mécanisme de lévitation est disposé au centre des moteurs à induction 220, 230, 240. Le dispositif haptique 200 permet à l'organe mobile 260 d'être 30 sollicité en translation selon tout axe contenu dans le plan contenant les secondaires, et/ou en rotation selon un axe perpendiculaire à ce plan. Les figures 3A, 3B et 3C représentent un troisième exemple de dispositif haptique selon l'invention, dans une vue en perspective, dans une 35 vue de dessus, et dans une vue de côté, respectivement. Le dispositif haptique 300 comprend un bâti 310, un premier moteur à induction 320, un deuxième moteur à induction 330, un palier à gaz préchargé au vide 350, et un organe 3041784 15 mobile 360. Chaque moteur à induction 320, 330 est à double primaire. Le moteur à induction 320 comporte un couple de primaires 321-322, ainsi qu'un secondaire 323 ; et le moteur à induction 330 comporte un couple de primaires 331-332, ainsi qu'un secondaire 333. Les primaires 321, 322, 331 et 332 sont 5 fixés à une plaque 311 du bâti 310 par l'intermédiaire de supports de réception 313. Sur ces figures, les bobines des primaires 321, 322, 331, 332 ne sont pas représentées, pour faciliter la lecture des dessins. Chaque secondaire 323, 333 est formé d'une unique languette conductrice électriquement, disposée entre deux primaires d'un couple. Chaque secondaire pourrait également être formé 10 d'une paire ou, plus généralement, d'une pluralité, de languettes conductrices électriquement. Par rapport au premier exemple de dispositif haptique, le dispositif haptique 300 se distingue en ce que les moteurs à induction 320, 330 ne présentent pas un profil linéaire mais en arc de cercle. Les moteurs à induction 320, 330 sont qualifiés de moteurs cylindriques. Dans cette 15 configuration, les bobines sont disposées côte à côte sur chaque noyau en suivant un profil en arc de cercle. En outre, les surfaces supérieures 321A et 331A des primaires 321 et 331, les surfaces inférieures 322A et 332A des primaires 322 et 332, et les languettes formant les secondaires 323 et 333 présentent également un profil suivant un même arc de cercle. 20 L'organe mobile 360 comporte une armature 361 reliant mécaniquement les secondaires 323 et 333. L'organe mobile 360 peut aussi comporter un élément de préhension fixé à l'armature 361 et apte à être pris en main par un utilisateur. L'armature est ici réalisée en arc de cercle. Elle pourrait 25 néanmoins présenter toute autre forme, dès lors que les secondaires 323 et 333 conservent un profil en arc de cercle. Les bobines des moteurs à induction 320 et 330 sont alimentées de manière à générer un couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile 30 360, ce couple s'exerçant selon un axe correspondant à l'axe de révolution des secondaires 323 et 333. En l'absence de résistance mécanique, ce couple de stimulation génère une rotation de l'organe mobile 360 par rapport aux primaires 321, 322, 331, 332. Chaque bobine du moteur à induction 320 pourrait être couplée électriquement avec la bobine correspondante du moteur 35 à induction 330. Par bobine correspondante, on entend la bobine située de façon symétrique par rapport à un plan de symétrie axial entre les deux 3041784 16 moteurs à induction 320 et 330. Les deux moteurs à induction 320 et 330 pourraient ainsi être considérés comme un unique moteur à induction. Le palier à gaz 350, ou tout autre mécanisme de lévitation qui le 5 remplacerait, est adapté à la configuration en arc de cercle du dispositif haptique 300. Il peut ainsi présenter une surface supérieure cylindrique. En fonction du rayon de l'arc de cercle, du débattement angulaire de l'organe mobile 360 par rapport aux primaires, et de la distance entre les primaires 321 et 331 d'une part, et les secondaires 323 et 333 d'autre part, il est possible de 10 prévoir un palier à gaz présentant une surface supérieure plane. La figure 4 représente un quatrième exemple de dispositif haptique selon l'invention, dans une vue en perspective. Le dispositif haptique 400 comprend un bâti 410, un premier moteur à induction 420, un deuxième moteur 15 à induction 430, un troisième moteur à induction 440, et un organe mobile 460. Chaque moteur à induction 420, 430, 440 est à double primaire. Le moteur à induction 420 comporte un couple de primaires 421-422 ; le moteur à induction 430 comporte un couple de primaires 431-432 ; et le moteur à induction 440 comporte un couple de primaires 441-442. Les primaires de chaque couple se 20 font face. Les primaires 421, 431 et 441 sont fixés à une plaque 411 du bâti 410 par l'intermédiaire de supports de réception 413. Les primaires 422, 432 et 442 sont fixés au bâti 410 par l'intermédiaire de bras 414. Sur la figure 4, les bobines associées aux primaires ne sont pas représentées, par souci de lisibilité. Chaque primaire comprend un noyau dans lequel des rainures sont 25 formées pour accueillir les bobines. Pour chaque noyau, les rainures sont formées parallèlement les unes aux autres et disposées côte à côte. Les rainures débouchent sur les surfaces des noyaux qui se font face. Autrement dit, elles débouchent sur la surface supérieure des primaires 421, 431 et 441, et sur la surface inférieure des primaires 422, 432 et 442. Une calotte 30 sphérique 461, conductrice électriquement, forme le secondaire de chaque moteur à induction. La calotte sphérique 461 est agencée de manière à s'étendre entre chaque couple de primaires des moteurs à induction. Afin de se conformer à la calotte sphérique 461, les noyaux des moteurs à induction 420, 430 et 440 présentent également une forme sphérique au niveau de leur 35 surface d'interaction avec la calotte sphérique 461. Les moteurs à induction 420, 430 et 440 sont globalement disposés en formant un triangle équilatéral. Cette disposition, associée à la forme sphérique des moteurs à induction, 3041784 17 permet à l'organe mobile 460 d'être sollicité en rotation selon trois axes perpendiculaires deux à deux et concourant en un point coïncidant avec le centre de la forme sphérique des différents moteurs à induction. 5 Le dispositif haptique 400 comporte également un mécanisme de lévitation adapté pour maintenir la calotte sphérique 461 en équilibre sans contact par rapport aux primaires. Le mécanisme de lévitation peut notamment présenter une forme adaptée à la calotte sphérique 461. 10 Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons 15 dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. REVENDICATIONS1. Dispositif haptique comprenant : ^ un organe mobile (160 ; 260 ; 360 ; 460), destiné à être manipulé par un utilisateur, ^ un mécanisme d'actionnement (120, 130 ; 220, 230, 240 ; 320, 330 ; 5 420, 430, 440), agencé pour générer à distance un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile, et ^ un mécanisme de lévitation (150), agencé pour générer à distance un effort mécanique de lévitation sur l'organe mobile, de manière à maintenir l'organe mobile en équilibre sans contact par rapport au mécanisme de 10 lévitation, l'effort mécanique de lévitation étant orthogonal à l'effort mécanique de stimulation. 2. Dispositif haptique selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme de lévitation comprend un souffleur agencé pour former un coussin de gaz entre 15 une surface d'appui du bâti et une surface porteuse de l'organe mobile, le coussin de gaz permettant de générer l'effort mécanique de lévitation. 3. Dispositif haptique selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme de lévitation comprend un palier à gaz préchargé au vide (150). 20 4. Dispositif haptique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le mécanisme d'actionnement comporte au moins un moteur à induction à double primaire (120, 130), chaque moteur à induction comprenant : - un premier primaire (121, 131) et un deuxième primaire (122, 132) 25 disposés en vis-à-vis, et - un secondaire (123, 133), solidaire de l'organe mobile, et disposé entre le premier primaire et le deuxième primaire. 5. Dispositif haptique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel 30 le mécanisme d'actionnement comprend trois moteurs linéaires à induction, le premier moteur linaire à induction (220) étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un premier axe, le deuxième moteur linéaire à induction (230) étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un deuxième axe, et le 35 troisième moteur linéaire à induction (240) étant agencé pour générer un effort 3041784 19 mécanique de stimulation sur l'organe mobile le long d'un troisième axe, le premier, le deuxième et le troisième axe étant sécants entre eux. 6. Dispositif haptique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le mécanisme d'actionnement comprend deux moteurs linéaires à induction, le premier moteur linéaire à induction (120) étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile (160) le long d'un premier axe, et le deuxième moteur linéaire à induction (130) étant agencé pour générer un effort mécanique de stimulation sur l'organe mobile (160) le long d'un deuxième axe. 7. Dispositif haptique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le mécanisme d'actionnement comprend un moteur à induction (320, 330) présentant un profil en arc de cercle, de manière à pouvoir générer un couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile (360). 8. Dispositif haptique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le mécanisme d'actionnement comprend trois moteurs à induction (420, 430, 440) présentant chacun une forme sphérique, les moteurs à induction étant agencés pour pouvoir générer un premier couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile (460) autour d'un premier axe, un deuxième couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile (460) autour d'un deuxième axe, et un troisième couple mécanique de stimulation sur l'organe mobile (460) autour d'un troisième axe, les trois axes étant perpendiculaires deux à deux et concourant en un point coïncidant avec le centre de la forme sphérique de chaque moteur à induction.