Une vidéo de recherche montre une main robotique écrasant une canette d'aluminium comme un être humain

Les robots humanoïdes les plus aimés de la culture pop partagent un type de personnalité commun, à la fois utile et sympathique. Ils cuisinent, nettoient, font la lessive et se rendent au high-five, comme les vrais amis de la robotique qu'ils sont. Et grâce à un groupe de chercheurs, ce type de machines pourrait ne pas être limité à la science-fiction pour longtemps.

Découvrez la main robotique ADEPT, qui est l'abréviation de Conduite de manière adaptative via des transmissions passives élastomères. Il est imprimé en 3D, peut attraper une balle, écraser une canette et jeter un shaka.

Kevin O’Brien, professeur agrégé à la Cornell University et auteur principal de la recherche publiée mercredi dans la revue Science robotique, raconte Inverse la conception simpliste pourrait améliorer les capacités des robots qui existent déjà dans les prochaines années.

«Nous l’avions initialement conçu pour les prothèses, mais les possibilités sont infinies», explique O’Brien. «Cette technologie pourrait être utile dans n’importe quel système robotique articulé, qu’il s’agisse de robots à pattes comme le Spot Mini de Boston Dynamics, pour améliorer la force et la sensibilité des mains de Pepper.

"Il est possible que vous voyiez des robots dotés de notre technologie d'ici un ou deux ans."

Bien que ses capacités de frappe vous soient incomparables, ce sont les matériaux qui composent et qui propulsent ADEPT et qui donnent l'impression de changer vraiment la donne. Tous ses composants sont constitués d'élastomère, un polymère caoutchouteux qui agit comme une peau humaine lorsqu'elle est étirée et tendue.

Six petits moteurs électriques sont logés à l'intérieur de la paume, contrôlant la manière dont elle s'étend et se courbe les doigts, en enroulant et en déroulant les cordes un peu à la manière des tendons humains. O'Brien et ses collègues ont surnommé cette technique de préhension robotisée les transmissions passives élastomères ou EPT.

Ces capteurs sont complétés par des capteurs qui permettent à ADEPT de détecter la proximité d’un objet et son maintien. Cette combinaison permet à la main de s’ouvrir de manière agile lorsqu’elle a besoin d’une prise rapide ou d’exercer plus de force lorsqu’elle doit écraser une boîte en aluminium. Ce genre de réflexes vient naturellement aux humains, mais apprendre à ADEPT à saisir rapidement quelque chose a pris des mois.

"La partie la plus excitante de la recherche a été la première fois que la main a utilisé ses réflexes pour attraper un ballon", a déclaré O’Brien. «Ce jour-là, nous avons passé une heure à capturer différents objets. cette simple démonstration était une validation bienvenue pour les nombreux mois de dur labeur et d'ingénierie difficile. ”

Ceci est une nouvelle itération d'une longue lignée de mains et de bras de robot. Beaucoup de prédécesseurs d’ADEPT sont rigides et ont l’air plus de griffes que de mains. Il a été prouvé que les mains de robot douces étaient beaucoup plus flexibles, mais les faire réagir et les faire bouger comme un humain est quelque chose dont O’Brien et ses partenaires ont été les pionniers.

Grâce à eux, nous pourrions avoir le jeu Spot Mini avec nous ou obliger Pepper à nous lancer un match froid.

Abstrait

Un nouveau système mécanique a permis aux scientifiques de développer des mains prothétiques suffisamment fortes pour écraser une canette et suffisamment réactives pour attraper une balle. Cette technologie compacte et économique se démarque des moteurs coûteux et encombrants qui contrôlent la plupart des doigts prothétiques existants. La force de préhension, la vitesse de saisie et la diversité des mouvements des mains prothétiques, même les plus avancées, sont bien pâles comparées à celles d'une main humaine. Des études réalisées auprès d'utilisateurs ont montré que 90% des patients porteurs de prothèses considéraient leur main trop lente et 79% trop lourde. En tant que tel, concevoir des conceptions plus simples de mains robotiques sans sacrifier la précision, la force et la vitesse adéquates reste un défi. Kevin O’Brien et ses collègues ont abordé ce problème en créant un système de poulies cylindriques composé de courroies enroulées autour d’engrenages en forme de roue (souvent utilisés dans les mécaniciens de véhicules automobiles). Les cylindres résultants, appelés transmissions passives élastomères (ou EPT), pourraient ajuster la force de préhension et la vitesse de contact avec un objet à la demande en ajustant la tension dans un fil enroulé autour des roues contrôlant le mouvement des cylindres. Les ingénieurs ont utilisé des EPT pour construire une main prothétique entièrement imprimée en 3D, démontrant une augmentation de près de trois fois la force de préhension, tout en maintenant des vitesses de fermeture du doigt rapides (en secondes) par rapport aux bobines rigides. Pesant à peu près autant qu'une main humaine, la prothèse était capable de tenir des objets lourds tels qu'une clé à molette. Les chercheurs pensent que les TPE pourraient être appliqués à d'autres appareils, tels que des tendons robotiques, des exosuits souples et des robots mobiles bioinspirés.