Tribologie et perception tactile de surfaces texturées

Contrairement aux sens visuels et auditifs, le codage de l’information tactile est encore méconnu. Dans cette thèse de doctorat, nous nous intéressons aux phénomènes initiaux conduisant l’individu à émettre un jugement sur sa perception de la surface explorée. Dans ce champ d’étude, l’originalité de notre démarche s’appuie sur l’emploi et la confrontation, de quatre piliers méthodologiques : (i) la caractérisation fine des propriétés in vivo du doigt ; (ii) la réalisation et la caractérisation d’une variété de surfaces texturées déterministes définies à l’échelle submillimétrique ; (iii) la caractérisation in vivo du comportement frictionnel et vibratoire du contact doigt/texture, couplée à une étude numérique de la mécanique de ce contact ; (iv) la quantification de la perception tactile d’un groupe d’individus. Ces recherches ont permis notamment de mettre en évidence que, bien que les surfaces soient texturées, le coefficient de frottement entre celles-ci et un doigt humain est majoritairement piloté par l’adhésion entre les deux surfaces. Un second résultat majeur issu de ces recherches porte sur l’identification des phénomènes physiques à l’origine de la perception tactile. Nous avons d’abord montré que les surfaces texturées utilisées sont à l’origine de trois dimensions psycho-perceptives : « glissant/bloquant », « vibrant/calme » et « rugueux/lisse ». Nos mesures ont ensuite permis de montrer que l’intensité de la perception du glissement est pilotée uniquement par le coefficient de frottement, tandis que celle de la perception des vibrations l’est à la fois par le coefficient de frottement et par les vibrations induites par frottement. Finalement, l’intensité de la perception de la rugosité dépend uniquement de la dimension des aspérités composant les textures. The coding of tactile information, as opposed to visual and acoustic, is still misunderstood. This PhD work is focused on the initial phenomena which lead to emit an opinion on the perception of an explored surface. The originality of the work relies on four methodological pillars: (i) the complete characterization of the finger pad properties; (ii) the elaboration and characterization of a variety of determinist textured surfaces at the sub-millimeter scale; (iii) the in vivo characterization of the frictional and vibratory behavior of the contact between a finger pad and a textured surface together with a numeric study on the contact mechanics; (iv) the characterization of the tactile per