Les gens n’ont aucune difficulté à maîtriser un pouce supplémentaire, selon une étude

Des chercheurs de Cambridge ont montré que les membres du public n’ont aucune difficulté à apprendre très rapidement à utiliser un troisième pouce – un pouce supplémentaire prothétique contrôlable – pour saisir et manipuler des objets.

L’équipe a testé le dispositif robotique sur un large éventail de participants, ce qui, selon eux, est essentiel pour garantir que les nouvelles technologies sont inclusives et peuvent fonctionner pour tout le monde. Les résultats sont publiés dans Robotique scientifique.

Un domaine émergent de la technologie future est l’augmentation motrice, qui utilise des dispositifs portables motorisés tels que des exosquelettes ou des parties du corps extra-robotiques pour faire progresser nos capacités motrices au-delà des limites biologiques actuelles.

Si de tels appareils pourraient améliorer la qualité de vie des personnes en bonne santé qui souhaitent accroître leur productivité, ces mêmes technologies peuvent également offrir aux personnes handicapées de nouvelles façons d'interagir avec leur environnement.

Le professeur Tamar Makin de l'unité de cognition et de sciences du cerveau du Medical Research Council (MRC) de l'Université de Cambridge a déclaré : « La technologie change notre définition même de ce que signifie être humain, les machines faisant de plus en plus partie de notre vie quotidienne, et même notre esprit et notre corps.

“Ces technologies ouvrent de nouvelles opportunités passionnantes qui peuvent profiter à la société, mais il est essentiel que nous réfléchissions à la manière dont elles peuvent aider tout le monde de manière égale, en particulier les communautés marginalisées qui sont souvent exclues de la recherche et du développement en matière d'innovation.

“Pour garantir que chacun aura la possibilité de participer et de bénéficier de ces avancées passionnantes, nous devons explicitement intégrer et mesurer l'inclusivité dès les premières étapes possibles du processus de recherche et développement.”

Dani Clode, collaborateur du laboratoire du professeur Makin, a développé le troisième pouce, un pouce robotique supplémentaire visant à augmenter l'amplitude de mouvement de l'utilisateur, à améliorer sa capacité de préhension et à augmenter la capacité de charge de la main. Cela permet à l'utilisateur d'effectuer des tâches qui pourraient autrement être difficiles ou impossibles à réaliser d'une seule main ou d'effectuer des tâches complexes à plusieurs mains sans avoir à se coordonner avec d'autres personnes.

Le troisième pouce est porté du côté opposé de la paume au pouce biologique et contrôlé par un capteur de pression placé sous chaque gros orteil ou pied. La pression exercée par l'orteil droit tire le pouce sur la main, tandis que la pression exercée par l'orteil gauche tire le pouce vers les doigts. L'ampleur du mouvement du pouce est proportionnelle à la pression appliquée, et le relâchement de la pression le ramène à sa position d'origine.

En 2022, l’équipe a eu l’occasion de tester le troisième pouce lors de l’exposition scientifique d’été annuelle de la Royal Society, où des membres du public de tous âges ont pu utiliser l’appareil lors de différentes tâches.

Au cours de cinq jours, l’équipe a testé 596 participants, âgés de trois à 96 ans et issus d’un large éventail de milieux démographiques. Parmi eux, seuls quatre n'ont pas pu utiliser le Troisième Pouce, soit parce qu'il ne s'ajustait pas bien à leur main, soit parce qu'ils ne pouvaient pas le contrôler avec leurs pieds (les capteurs de pression développés spécifiquement pour l'exposition n'étaient pas adaptés aux enfants très légers). ).

Les participants disposaient d'une minute pour se familiariser avec l'appareil, temps pendant lequel l'équipe expliquait comment effectuer l'une des deux tâches suivantes.

La première tâche consistait à ramasser les chevilles d'un panneau perforé une à une avec seulement le troisième pouce et à les placer dans un panier. Les participants devaient déplacer autant de piquets que possible en 60 secondes. Au total, 333 participants ont accompli cette tâche.

La deuxième tâche consistait à utiliser le troisième pouce avec la main biologique du porteur pour manipuler et déplacer cinq ou six objets en mousse différents. Les objets étaient de formes diverses qui nécessitaient différentes manipulations, augmentant ainsi la dextérité de la tâche. Encore une fois, il a été demandé aux participants de déplacer autant d’objets que possible dans le panier en 60 secondes maximum. Au total, 246 participants ont accompli cette tâche.

Presque tout le monde a pu utiliser l'appareil immédiatement. 98 % des participants ont réussi à manipuler des objets à l’aide du troisième pouce au cours de la première minute d’utilisation, avec seulement 13 participants incapables d’accomplir la tâche.

Les niveaux de capacité entre les participants variaient, mais il n'y avait aucune différence de performance entre les sexes, et la main n'a pas non plus modifié la performance, bien que le pouce soit toujours porté sur la main droite. Il n'y avait aucune preuve définitive que les personnes qui pouvaient être considérées comme « bonnes avec leurs mains » (par exemple, elles apprenaient à jouer d'un instrument de musique ou leur travail impliquait une dextérité manuelle) étaient meilleures dans ces tâches.

Les adultes plus âgés et les plus jeunes avaient un niveau similaire de capacité lors de l'utilisation de la nouvelle technologie, bien qu'une enquête plus approfondie portant uniquement sur la tranche d'âge des adultes plus âgés ait révélé une baisse des performances avec l'âge. Les chercheurs affirment que cet effet pourrait être dû à la dégradation générale des capacités sensorimotrices et cognitives associée au vieillissement et pourrait également refléter une relation générationnelle à la technologie.

Les performances étaient généralement plus faibles chez les jeunes enfants. Six des 13 participants qui n'ont pas pu accomplir la tâche étaient âgés de moins de 10 ans, et parmi ceux qui ont accompli la tâche, les enfants les plus jeunes avaient tendance à avoir de moins bons résultats que les enfants plus âgés. Mais même les enfants plus âgés (âgés de 12 à 16 ans) ont eu plus de difficultés que les jeunes adultes.

Dani a déclaré : « L'augmentation consiste à concevoir une nouvelle relation avec la technologie, à créer quelque chose qui va au-delà du simple outil pour devenir une extension du corps lui-même. Compte tenu de la diversité des corps, il est crucial que l'étape de conception de la technologie portable soit aussi inclusive que possible. Il est tout aussi important que ces appareils soient accessibles et fonctionnels pour un large éventail d'utilisateurs. De plus, ils doivent être faciles à apprendre et à utiliser rapidement.

La co-auteure Lucy Dowdall, également de l'unité de cognition et de science cérébrale du MRC, a ajouté : « Si l'augmentation motrice, et même les interactions homme-machine plus larges, doivent réussir, elles devront s'intégrer de manière transparente aux capacités motrices et cognitives de l'utilisateur. Pour y parvenir, nous devrons prendre en compte les différents âges, sexes, poids, modes de vie, handicaps, ainsi que les antécédents culturels et financiers des personnes, et même leurs goûts ou dégoûts pour la technologie. but.”

Il existe d’innombrables exemples où le manque de considérations de conception inclusive a conduit à un échec technologique :

• Il a été démontré que les systèmes automatisés de reconnaissance vocale qui convertissent la langue parlée en texte permettent une meilleure écoute des voix blanches par rapport aux voix noires.
• Certaines technologies de réalité augmentée se sont révélées moins efficaces pour les utilisateurs à la peau plus foncée.
• Les femmes sont confrontées à un risque de santé plus élevé en cas d'accidents de voiture, car les sièges d'auto et les ceintures de sécurité sont principalement conçus pour accueillir des mannequins « moyens » de taille masculine lors des tests de collision.
• Les outils électriques et industriels dangereux conçus pour une utilisation ou une prise en main dominante par la main droite ont entraîné davantage d'accidents lorsqu'ils sont utilisés par des gauchers obligés d'utiliser leur main non dominante.