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Aug 10, 2023

Robotique : nouveau skin

Production automatisée de différents objets Université technique de Munich (TUM) « Détecter et détecter notre environnement est essentiel pour comprendre comment interagir efficacement avec lui », explique Sonja

Production automatisée pour différents objets

Université technique de Munich (TUM)

«Détecter et ressentir notre environnement est essentiel pour comprendre comment interagir efficacement avec lui», explique Sonja Groß. Un facteur important pour les interactions avec les objets est leur forme. "Cela détermine la manière dont nous pouvons effectuer certaines tâches", explique le chercheur de l'Institut de robotique et d'intelligence artificielle de Munich (MIRMI) du TUM. De plus, les propriétés physiques des objets, telles que leur dureté et leur flexibilité, influencent la manière dont nous pouvons les saisir et les manipuler, par exemple.

Main artificielle : interaction avec le système robotique

Le Saint Graal de la robotique et des prothèses est une émulation réaliste des capacités sensorimotrices d’une personne, comme celles d’une main humaine. En robotique, les capteurs de force et de couple sont entièrement intégrés dans la plupart des appareils. Ces capteurs de mesure fournissent des informations précieuses sur les interactions du système robotique, comme une main artificielle, avec son environnement. Cependant, les capteurs traditionnels sont limités en termes de possibilités de personnalisation. Ils ne peuvent pas non plus être attachés à des objets arbitraires. En bref : jusqu'à présent, aucun procédé n'existait pour produire des capteurs pour des objets rigides de formes et de tailles arbitraires.

Nouveau cadre pour les capteurs logiciels présenté pour la première fois

Ce fut le point de départ des recherches de Sonja Groß et Diego Hidalgo, qu'ils présentent aujourd'hui à la conférence sur la robotique ICRA à Londres. La différence : un matériau doux, semblable à une peau, qui enveloppe les objets. Le groupe de recherche a également développé un cadre qui automatise en grande partie le processus de production de cette peau. Cela fonctionne comme suit : « Nous utilisons un logiciel pour construire la structure des systèmes sensoriels », explique Hidalgo. "Nous envoyons ensuite ces informations à une imprimante 3D où sont fabriqués nos capteurs souples." L'imprimante injecte une pâte noire conductrice dans du silicone liquide. Le silicone durcit, mais la pâte est enfermée par lui et reste liquide. Lorsque les capteurs sont pressés ou étirés, leur résistance électrique change. « Cela nous indique la force de compression ou d’étirement appliquée à une surface. Nous utilisons ce principe pour acquérir une compréhension générale des interactions avec des objets et, plus particulièrement, pour apprendre à contrôler une main artificielle interagissant avec ces objets », explique Hidalgo. Ce qui distingue leur travail : les capteurs intégrés dans le silicium s'ajustent à la surface concernée (comme les doigts ou les mains) mais fournissent néanmoins des données précises qui peuvent être utilisées pour l'interaction avec l'environnement.

De nouvelles perspectives pour la robotique et notamment la prothèse

« L'intégration de ces capteurs doux ressemblant à de la peau dans des objets 3D ouvre de nouvelles voies pour la détection haptique avancée dans l'intelligence artificielle », déclare le directeur exécutif du MIRMI, le professeur Sami Haddadin. Les capteurs fournissent des données précieuses sur les forces de compression et les déformations en temps réel, fournissant ainsi un retour d'information immédiat. Cela élargit la gamme de perception d’un objet ou d’une main robotique, facilitant ainsi une interaction plus sophistiquée et plus sensible. Haddadin : « Ce travail a le potentiel de provoquer une révolution générale dans des secteurs tels que la robotique, les prothèses et l'interaction homme/machine en permettant de créer une technologie de capteurs sans fil et personnalisable pour des objets et des machines arbitraires. »

Informations complémentaires

Informations éditoriales supplémentaires :

Photos à télécharger : http://go.tum.de/679599 ; http://go.tum.de/838963 ; http://go.tum.de/816901 ; http://go.tum.de/289008

10.1109/ICRA48891.2023.10161344

Étude de cas

N'est pas applicable

Peau de détection douce pour les objets arbitraires : un cadre automatique

1er juillet 2023

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