Imaginez, si vous will, le robot domestique du futur. Il ramasse l’encombrement du sol, balaie et fait la vaisselle. Et il doit le faire à la perfection: Si le robot a un taux d’erreur de seulement 1 pour cent, il abandonnera une parabole sur cent. Totalement inacceptable. En un rien de temps, votre sol serait couvert d’éclats et le robot resterait coincé dans une boucle de rétroaction triste et vicieuse, laissant tomber des plats et les balayant et laissant tomber plus de plats, à l’infini.

Pour éviter ce cauchemar domestique, les ingénieurs devront donner aux robots un sens aigu du toucher. Et pour cela, les machines auront besoin du bout des doigts, peut-être comme celle récemment décrite dans le journal Robotique scientifique. Il se sent d’une manière résolument non humaine, en ressentant les changements subtils dans le champ magnétique du doigt, et cela pourrait un jour faire des prothèses et des robots ultra-sensibles qui ne mutilent pas la vaisselle (ou les personnes) parce qu’ils ne peuvent pas contrôler leur emprise.

Vous, un être humain, pouvez ressentir des pressions et des textures du bout des doigts, grâce à des cellules sensorielles spécialisées de la peau appelées mécanorécepteurs. Ceux-ci, avec le système nerveux dans son ensemble, traduisent les informations mécaniques de l’environnement en signaux que votre cerveau peut comprendre comme la perception du «toucher». Combiné avec des thermorécepteurs (qui détectent la température) et des nocicepteurs (qui ressentent la douleur), vous êtes capable de manipuler le monde qui vous entoure sans vous blesser.

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Nous avons besoin que les robots fassent de même, seulement nous voulons qu’ils évitent de se blesser et nous. Un robot pourrait, par exemple, être mis au travail pour aider les personnes âgées, en les soulevant et en les soulevant du lit. «Avec un retour tactile, il serait beaucoup plus sûr pour le robot domestique d’interagir avec les gens», explique l’informaticien Youcan Yan de l’Université de Hong Kong et de la City University of Hong Kong, auteur principal du nouvel article décrivant le système. «Et le robot peut accomplir des tâches beaucoup plus difficiles qu’il ne pouvait pas accomplir auparavant, comme la saisie et la manipulation habiles.»

Il n’est tout simplement pas possible, cependant, d’essayer de reproduire le système humain extrêmement compliqué du toucher – donc l’équipe de Yan en quelque sorte répliqué. La «peau» de leur doigt robotique est constituée d’un film aimanté flexible, qui génère un champ magnétique à l’intérieur de l’appareil. L ‘«os» de support du doigt est une carte de circuit imprimé, qui est parsemée de capteurs qui surveillent le champ magnétique. Si vous piquez, par exemple, une gomme à crayon dans le bout du doigt, la peau magnétique se déprime et le champ magnétique du doigt change subtilement, ce que les capteurs analysent pour déterminer où la gomme entre en contact. Si vous frappiez ces doigts sur un robot humanoïde, la machine serait capable de localiser où ses doigts entraient en contact avec un objet, améliorant ainsi sa prise.

Vidéo: Yan et coll., Sci. Robot. 6, eabc8801 (2021)

Dans le GIF ci-dessus, vous pouvez voir à quel point la conception de l’équipe est sensible: lorsque l’objet est traîné sur le bout du doigt, le système détecte non seulement où il touche, mais aussi façonner de l’objet arrondi. Il peut même lire les moindres détails du braille, comme vous pouvez le voir ci-dessous.

Vidéo: Yan et coll., Sci. Robot. 6, eabc8801 (2021)

Le bout du doigt robotique capte également le glissement – connu des nerds sous le nom de force de cisaillement – de l’objet qu’il tient. Imaginez que vous saisissez légèrement une bouteille d’eau tout en la remplissant. Au fur et à mesure que la bouteille devient plus lourde, la gravité essaie de la faire sortir de votre main. Lorsque vous sentez que cela se produit, vous resserrez votre prise, évidemment. Mais ce n’est pas si évident pour les robots qu’ils doivent faire de même.

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