- Des chercheurs de Cambridge ont testé le pouce robotique supplémentaire Third Thumb auprès de participants ordinaires et ont confirmé qu’il permettait de saisir et manipuler des objets avec très peu d’entraînement préalable
- L’appareil se porte sur la paume, à l’opposé du pouce biologique, et des capteurs de pression au niveau des pieds contrôlent les mouvements transversaux de la main et les mouvements vers les doigts
- Lors de la Royal Society Summer Science Exhibition 2022, 596 personnes âgées de 3 à 96 ans ont participé pendant 5 jours, et 98 % ont réussi à manipuler des objets dans la première minute d’utilisation
- Le sexe, la main dominante, un métier demandant de la dextérité ou l’apprentissage d’un instrument n’ont pas montré de lien net avec les performances, mais les plus jeunes participants ont globalement eu plus de difficultés
- Les technologies portables d’augmentation motrice doivent vérifier leur inclusivité dès les premières étapes de conception, en tenant compte de l’âge, des conditions physiques, du handicap, du mode de vie et des contextes culturels et financiers
L’augmentation motrice visée par Third Thumb
- L’augmentation motrice est un domaine technologique qui cherche à étendre les limites biologiques du mouvement grâce à des dispositifs portables motorisés comme les exosquelettes ou des membres robotiques supplémentaires
- Ces dispositifs peuvent améliorer la productivité et la qualité de vie des personnes en bonne santé, et offrir aux personnes en situation de handicap de nouvelles façons d’interagir avec leur environnement
- La professeure Tamar Makin, de la Cambridge MRC Cognition and Brain Sciences Unit, estime que ces technologies transforment la relation entre le corps humain, l’esprit et la vie quotidienne
- Il faut intégrer et mesurer l’inclusivité dès les premières phases de R&D pour que les communautés marginalisées puissent elles aussi participer aux nouvelles technologies et en tirer bénéfice
Structure de l’appareil et mode de contrôle
- Le Third Thumb, développé par Dani Clode, est un pouce robotique supplémentaire destiné à augmenter l’amplitude des mouvements, la capacité de préhension et la capacité de port de la main de l’utilisateur
- L’utilisateur peut ainsi réaliser des tâches difficiles ou impossibles avec une seule main, ou accomplir des tâches complexes à deux mains sans l’aide d’une autre personne
- L’appareil se porte sur la paume, du côté opposé au pouce biologique
- Le contrôle s’effectue via des capteurs de pression placés sous chaque gros orteil ou sous les pieds
- La pression du gros orteil droit tire le Third Thumb dans une direction transversale à la main
- La pression du gros orteil gauche tire le Third Thumb vers le haut, en direction des doigts
- L’amplitude du mouvement est proportionnelle à la pression exercée
- Quand la pression est relâchée, le pouce revient à sa position d’origine
Un test public mené auprès de 596 personnes
- Lors de la Royal Society Summer Science Exhibition 2022, le grand public a pu utiliser directement le Third Thumb dans plusieurs exercices
- Les résultats ont été publiés dans Science Robotics
- Pendant 5 jours, 596 personnes âgées de 3 à 96 ans, issues de profils démographiques variés, ont participé au test
- Parmi elles, seules 4 n’ont pas pu utiliser l’appareil
- soit parce que l’appareil ne tenait pas de manière stable sur la main
- soit parce qu’elles ne pouvaient pas le contrôler avec les pieds
- soit parce que les capteurs de pression, conçus pour l’exposition, n’étaient pas adaptés à de très jeunes enfants très légers
- Les participants disposaient d’au plus 1 minute pour se familiariser avec l’appareil avant de recevoir les consignes pour l’une des deux tâches
Deux tâches pour valider l’utilisabilité initiale
- La première tâche consistait à utiliser uniquement le Third Thumb pour saisir un à un les pions d’un pegboard et les placer dans un panier
- Les participants devaient déplacer autant de pions que possible en 60 secondes
- 333 personnes ont mené cette tâche à bien
- La seconde tâche consistait à utiliser à la fois le Third Thumb et la main biologique pour manipuler et déplacer 5 ou 6 objets en mousse différents
- Les objets avaient des formes variées et demandaient des manipulations différentes, ce qui augmentait le niveau de dextérité requis
- Les participants devaient placer autant d’objets que possible dans le panier en 60 secondes maximum
- 246 personnes ont mené cette tâche à bien
Les facteurs qui ont fait varier les performances
- Presque tous les participants ont pu utiliser l’appareil immédiatement
- 98 % des participants ont réussi à manipuler des objets avec le Third Thumb dans la première minute d’utilisation, et seules 13 personnes n’ont pas réussi les tâches
- Les niveaux de capacité variaient d’un participant à l’autre, mais aucune différence de performance n’a été observée selon le sexe
- Bien que le Third Thumb ait toujours été porté sur la main droite, la main dominante n’a pas modifié les performances
- Les facteurs pouvant suggérer une bonne habileté manuelle, comme l’apprentissage d’un instrument ou un métier demandant de la dextérité, n’étaient pas non plus clairement liés aux résultats
La difficulté d’usage selon l’âge
- Les personnes âgées et les jeunes adultes ont montré des niveaux comparables dans leur capacité à utiliser cette nouvelle technologie
- Au sein du groupe des personnes âgées, on observait toutefois une tendance à la baisse des performances avec l’âge
- Les chercheurs estiment que cet effet pourrait venir d’un déclin général des capacités sensori-motrices et cognitives lié au vieillissement
- Il pourrait aussi refléter une relation générationnelle différente à la technologie
- Les jeunes enfants ont globalement eu des performances plus faibles
- Parmi les 13 personnes n’ayant pas réussi la tâche, 6 avaient moins de 10 ans
- Même parmi les enfants ayant terminé la tâche, les plus jeunes tendaient à obtenir de moins bons résultats que les enfants plus âgés
- Les enfants plus âgés, de 12 à 16 ans, ont eux aussi rencontré plus de difficultés que les jeunes adultes
Pourquoi une conception inclusive est nécessaire
- Dani Clode considère l’augmentation non comme un simple outil, mais comme la conception d’une nouvelle relation technologique où l’appareil devient une extension du corps
- Les technologies portables doivent être aussi inclusives que possible dès la phase de conception, en tenant compte de la diversité des corps
- Les appareils doivent être accessibles à un large éventail d’utilisateurs, fonctionner de manière effective et pouvoir être appris et utilisés rapidement
- Lucy Dowdall estime que, pour réussir, l’augmentation motrice et plus largement l’interaction humain-machine doivent s’intégrer sans friction aux capacités motrices et cognitives des utilisateurs
- Parmi les facteurs à prendre en compte figurent l’âge, le sexe, le poids, le mode de vie, le handicap, le contexte culturel et financier, ainsi que l’attirance ou la réticence vis-à-vis de la technologie
- Des tests physiques menés sur des groupes larges et diversifiés sont essentiels pour atteindre cet objectif
Exemples d’échecs quand la conception inclusive fait défaut
- Des systèmes de reconnaissance vocale automatique ont montré de moins bonnes performances sur les voix noires que sur les voix blanches
- Certaines technologies de réalité augmentée se sont révélées moins efficaces pour les utilisateurs à la peau plus foncée
- Des sièges auto et ceintures de sécurité conçus principalement à partir de mannequins de crash test correspondant à la taille moyenne d’un homme exposent davantage les femmes à des risques de santé en cas d’accident
- Des outils électriques et industriels dangereux, conçus pour les droitiers ou pour une certaine prise en main, ont entraîné davantage d’accidents chez les gauchers lorsqu’ils devaient les utiliser avec leur main non dominante
- L’article scientifique associé est Assessing First Time Usability of a Hand Augmentation Device in a Large Sample of Diverse Users., publié le 29 mai 2024 dans Science Robotics
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Mon tendon d’Achille s’est rompu et j’ai subi une reconstruction complète. Ils ont prélevé le tendon qui servait à bouger mon gros orteil, l’ont enroulé autour de l’arrière du talon puis remonté le long de la jambe, et ont reconstruit le tendon d’Achille autour de ça.
Maintenant, le muscle qui servait autrefois à bouger l’orteil fait bouger tout le pied. Au début, quand j’essayais de bouger l’orteil, d’autres parties bougeaient et c’était étrange, mais sur ordre du médecin j’ai passé près de trois mois quasiment alité, jambe surélevée, et tous mes muscles étaient devenus complètement mous. Ensuite, quand j’ai recommencé à bouger grâce à plusieurs mois de kiné à la piscine et à la salle, mon cerveau s’était déjà adapté à l’idée que « ce muscle ne bouge plus l’orteil, il bouge le pied », sans que j’aie besoin de réapprendre ça consciemment
Après être passé par plusieurs cycles d’apprentissage, je comprends ce qu’il veut dire, mais quand j’étais plus jeune c’était un gros obstacle, à cause de ma tendance à m’appuyer sur des systèmes et des règles. Ironiquement, à l’adolescence, quand j’étais nageur, mes plus grands bonds en vitesse et en technique sont venus de milliers d’heures de répétition intuitive, et il m’a fallu bien plus d’années — ainsi qu’un excellent professeur de piano — pour comprendre cette « compétence de ne pas conceptualiser »
Dans mon cas, l’accès à une piscine thérapeutique chauffée a été crucial, et j’y entrais presque en rampant une heure par jour, jusqu’à pouvoir finalement ressortir de la salle en marchant
C’est là que j’ai compris que le cerveau ne fait pas quelque chose de simple : il adapte et corrige de manière complexe, sur plusieurs dimensions. C’est pareil pour le pied, et ça fonctionne bien plus en profondeur qu’on ne l’imagine. Ce n’est probablement pas juste ce muscle-là ; tous les muscles autour participent aussi à la marche, et ça ne me surprendrait pas qu’une cinquantaine de muscles soient impliqués
Il existe ce qu’on appelle l’effet curb cut. C’est le phénomène par lequel une modification pensée pour aider des personnes ayant un certain handicap se révèle utile à un public bien plus large que prévu.
Le nom vient des rampes installées aux intersections pour les utilisateurs de fauteuil roulant en vertu de l’ADA, mais en pratique elles se sont aussi révélées très utiles pour les poussettes, les vélos, etc. Les sous-titres ont suivi la même logique, et il y a bien d’autres exemples. Ici, j’ai l’impression qu’on pourrait avoir l’inverse : créer une technologie destinée aux personnes valides, étudier comment elles s’y adaptent, puis la généraliser un jour. Le marché est plus large si l’on cible des gens dont tous les doigts fonctionnent, mais une fois le produit industrialisé et diffusé, il pourrait aussi énormément aider ceux qui en ont vraiment besoin
La prise en charge des thèmes de couleur est nécessaire pour les modes destinés au daltonisme, et les labels et tags des éléments d’interface aident non seulement les lecteurs d’écran, mais aussi les suites de tests automatisés. Les raccourcis configurables facilitent l’usage d’une application avec des dispositifs d’entrée assistés. Le lien est si fort que même les grandes entreprises le savent, et j’ai eu des cours à ce sujet dans la formation des employés chez Google
Même pour les curb cuts, il faut désormais ajouter des dalles podotactiles pour que les personnes aveugles ou malvoyantes puissent sentir la transition entre trottoir et chaussée ; mais ces dalles rendent la rampe bien moins agréable pour tout ce qui a des roues
sans pour autant être assez éclairé pour changer la structure même du gouvernement
Le titre complet du livre de Marshall McLuhan, Understanding Media, était « Understanding media: the extensions of man », et il y avait aussi un chapitre sur la voiture.
Si vous avez déjà vécu ce moment terrifiant où la voiture part en glissade, cette seconde d’adrénaline pure où il devient clair qu’elle n’est plus sous votre contrôle, vous savez qu’il avait touché juste. La voiture est une extension du corps, presque un membre supplémentaire
Et quand j’étais enfant, dans mon pays, les motos légères, scooters et vélos n’avaient pas toujours de clignotants, donc on utilisait souvent des signaux de la main pour indiquer un virage à gauche ou à droite. Une fois, en marchant dans un couloir, j’ai dû tourner à droite vers un autre couloir ou passage et j’ai fait le signal de la main machinalement
J’ai eu une expérience très vive sous LSD pendant une randonnée, où j’ai pleinement compris la nature cyborg que j’avais adoptée en portant sur moi toutes les ressources nécessaires à ma survie : des tuyaux pour envoyer l’eau vers les organes appropriés, un abri supplémentaire plié et rangé, la capacité de séparer l’eau des agents pathogènes nocifs pour continuer à survivre, du feu qu’on peut allumer quand on en a besoin, et des récipients pour cuire des aliments autrement difficiles à manger ou à digérer. Les processus cognitifs se réorganisent autour des nouvelles possibilités qu’on s’est données, et on pourrait dire qu’on ne pense pas à travers ces capacités, mais qu’on pense avec elles
Un peu lié au sujet : après m’être cogné la tête l’an dernier, j’ai presque entièrement perdu l’audition des basses fréquences du côté gauche. J’avais déjà une perte auparavant, et de l’autre côté j’avais déjà presque perdu l’audition des hautes fréquences
Pendant un temps, tout le monde sonnait comme des écureuils, mais maintenant, un an plus tard, subjectivement je ne remarque presque plus de différence. J’ai toujours du mal à localiser les sons, donc j’hésite encore sur le côté d’où vient une sirène, mais la musique sonne comme avant. Les voix des gens que je connais me sont aussi exactement aussi familières qu’avant. En revanche, j’ai maintenant du mal à distinguer le sexe d’une personne que j’entends pour la première fois au téléphone. Le fait que l’expérience subjective de la réalité reste aussi stable, et que le cerveau recouvre ainsi les morceaux manquants comme avec un patch, est extrêmement surréaliste. Du coup, les histoires de gens qui s’habituent en quelques jours à des lunettes qui inversent le champ visuel me paraissent désormais bien plus crédibles
La première démo de ctrl labs, ensuite racheté par Facebook, était vraiment fascinante
Ils mettaient un bracelet de capteurs sur l’avant-bras et interprétaient par apprentissage automatique les signaux électriques envoyés par le cerveau. Ils pouvaient lire l’intention de mouvement avant même le mouvement réel, et il paraît qu’ils avaient un clavier parfait qui ne nécessitait même pas de bouger réellement les doigts. Ce qui est intéressant, c’est qu’une personne qui travaillait là-bas a compris comment utiliser un troisième bras. Je n’ai pas retrouvé l’article, mais celui-ci est similaire : https://www.theverge.com/2018/6/6/17433516/ctrl-labs-brain-c...
J’ai déjà vu un documentaire sur une boussole haptique faite de quelques modules vibrants. Elle améliorait les capacités d’orientation et, si je me souviens bien, les gens s’habituaient à ce sens supplémentaire au bout d’environ une semaine
La recherche originale devait remonter à quelque part dans les années 1990, mais je n’arrive pas à la retrouver facilement, et plusieurs hackers et artistes ont recréé ou redécouvert l’idée. Par exemple : https://blinry.org/compass-belt/
Les vibrations ne convenaient pas du tout. Quelle que soit la façon dont j’en réglais l’intensité, ça donnait juste une sensation de bourdonnement qui ne s’intégrait pas au corps. À la place, j’ai rusé en représentant l’approche du nord comme une sorte de ligne de « tic » directionnelle, et ça m’a semblé naturel presque immédiatement. Je n’ai finalement jamais terminé le projet, mais j’adore vraiment cette idée
https://youtu.be/7UaAwTuahWo?si=YFBq1trurHq0P7i-
Ça me fait penser à la façon dont les furries VR poussent les technologies d’accessibilité sur ordinateur : https://x.com/Neon_woof/status/1746993539160920144
Je peux imaginer très précisément ce que donnerait l’intégration de ce pouce à mon système nerveux. Je me demande à quel point c’est courant
Depuis tout petit, j’ai été fasciné par les sensations propres à chaque partie du corps. Le fait de toucher chaque doigt un par un, la manière dont ils diffèrent les uns des autres, ou de voir si l’autre main possède une gamme de sensations similaire, tout ça m’intéressait. J’ai l’impression de savoir exactement ce que donneraient un sixième et un septième doigt prolongeant les doigts existants. Si un deuxième bras droit était attaché sous mon bras droit actuel, j’aurais l’impression qu’il est à la fois « à droite » et « en dessous », et je pourrais l’utiliser tout de suite. Mais je n’ai aucun moyen de vérifier si ce n’est pas juste une imagination d’enfance qui a perduré
À force d’imaginer pendant des années une version de soi avec des parties du corps différentes de la réalité, à cause de ce décalage avec l’absence de queue par exemple, il devient plus facile d’imaginer un corps différent de celui qu’on a réellement
Il est écrit que « Third Thumb se porte sur la paume, à l’opposé du pouce biologique, et se contrôle avec des capteurs de pression placés sous chaque gros orteil ou sous le pied »
Je ne suis pas médecin, mais je me demande ce que ça donnerait de le contrôler plutôt avec le long palmaire. Si j’ai bien compris, il n’a pas vraiment de rôle important, 14 % des gens n’en ont même pas, et comme il est proche de la peau, on peut capter son signal en électromyographie (EMG). Comme il est aussi plus proche des doigts, il pourrait être plus intuitif à réentraîner pour un autre usage
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/Palmaris_longus_muscle
Cela ne semble pas être une découverte particulièrement étrange quand on pense au fait que les humains sont globalement très doués pour utiliser des outils. Saisir un objet et l’utiliser comme s’il faisait partie de son propre corps est quelque chose d’assez standard chez nous.
J’ai le souvenir qu’apprendre à conduire était en réalité assez difficile, mais aujourd’hui même une voiture de location donne l’impression d’être une extension du corps que je peux contrôler presque inconsciemment. Bien sûr, conduire un véhicule en étant complètement inconscient n’est pas recommandé.