Soutenance de Sylvain Famié

Jury

• Robin Baurès, Maître de Conférences HDR, Université Toulouse 3 – Paul Sabatier (Rapporteur)
• Frédéric Danion, Chargé de Recherche CNRS, Université de Poitiers (Rapporteur)
• Sylvie Vernazza-Martin, Professeure des Universités, Université Paris Nanterre (Examinatrice)
• Laurence Mouchnino, Maître de Conférences HDR, Université Aix-Marseille (Examinatrice)
• Michel-Ange Amorim, Professeur des Universités, Université Paris-Saclay (Directeur)
• Mehdi Ammi, Professeur des Universités, Université Paris 8 (Co-Directeur)
• Vincent Bourdin, Ingénieur de Recherche CNRS, Université Paris-Saclay (Invité)

Résumé

La friction est une force avec laquelle nous devons composer dans la vie de tous les jours, lorsque nous manipulons des objets ou que nous les faisons glisser. Dans la présente thèse, les participants ont effectué un mouvement de frappe (avec l’index) pour faire glisser un objet plastique de forme cubique dans une gouttière jusqu’à une distance cible. Selon les conditions, les facteurs expérimentaux manipulés sont : le matériau de la surface sur laquelle l’objet glisse, l’inclinaison de la surface (-10°, 0°, ou +10°) et la distance cible, pour un nombre d’essais donné.

L’analyse de l’erreur spatiale (entre l’objet et la cible) ainsi que la vitesse initiale de l’objet après impact avec le doigt suggèrent qu‘au fil des essais, le mouvement est paramétré pour réduire l’erreur spatiale afin de calibrer un modèle interne du coefficient de friction (μ subjectif) pour une surface donnée. Par la suite, ce μ subjectif peut être généralisé lors d’un changement de condition d’inclinaison et/ou de distance, ou bien faire l’objet d’une recalibration. L’analyse biomécanique montre que dans les conditions les plus simples, les participants adoptent la rotation d’un seul segment (la main) afin de fournir l’énergie cinétique nécessaire pour atteindre la cible. Ce n’est qu’avec l’augmentation des contraintes de la tâche que certains participants décident d’adopter une nouvelle stratégie motrice en ajoutant un degré de liberté (rotation de l’avant-bras), avec un plus grand succès dans les conditions les plus difficiles. Nos résultats montrent également que certains participants préfèrent garder un paramètre spatiotemporel invariant (amplitude ou durée de la frappe) et faire varier l’autre pour contrôler la vitesse à l’impact ; tandis que d’autres participants font varier les deux paramètres privilégiant le contrôle de l’accélération avant l’impact.

En conclusion, nous apportons la preuve, qu’au travers de la répétition des essais, le cerveau se construit un modèle interne de la friction qui permet de paramétrer le mouvement balistique de frappe afin de réguler la quantité d’énergie cinétique nécessaire à l’impact, pour transmettre à l’objet la vitesse initiale appropriée afin qu’il glisse jusqu’à une distance cible.