Des chercheurs de l’Institut avancé des sciences et technologies du Japon (JAIST) ont récemment développé une nouvelle pince robotisée souple inspirée de la trompe d’un éléphant. L'appareil, appelé EleTac, est capable de « détecter » les objets qu'il touche comme un véritable être vivant, apportant ainsi une percée innovante dans la technologie haptique pour les robots mous.

Les préhenseurs de robots souples traditionnels s'appuient généralement sur des caméras externes ou des capteurs supplémentaires pour détecter et saisir les objets. Cependant, lorsque la pince enveloppe complètement l'objet, la caméra externe devient souvent aveugle et ne peut pas voir l'état en temps réel du point de contact. Afin de résoudre ce problème, l'équipe de recherche a changé sa façon de penser et, au lieu d'installer des capteurs externes encombrants sur la pince, elle a transformé l'ensemble de la pince elle-même en un grand capteur.

La pince EleTac est fabriquée à partir d'un matériau souple semblable à du caoutchouc et comporte deux doigts flexibles. Il n'utilise pas de moteur intégré, mais repose sur la pression du vide dans un tunnel pneumatique pour fonctionner : lorsque l'air est extrait, les parois souples se plient vers l'intérieur, permettant aux deux doigts de se rapprocher lentement et de pincer doucement l'objet. Son innovation principale est cachée à l'intérieur de la pince : une minuscule caméra interne est intégrée au bout de chaque doigt, qui peut observer la déformation de sa propre « peau » en temps réel lorsqu'elle entre en contact avec des objets. Afin de garantir que l’image soit claire et lumineuse, les chercheurs ont également installé un système d’éclairage composé de lumières LED rouges, vertes et bleues à l’intérieur.

Après avoir pris des centaines d'images de la déformation de la pince, l'équipe a utilisé les données pour entraîner un algorithme d'intelligence artificielle afin de reconnaître avec précision la force exercée, la forme de l'objet et le degré de flexion des doigts. Au cours d'une série d'expériences, le préhenseur a accompli avec succès un certain nombre de tâches extrêmement difficiles, notamment la recherche et la saisie d'un stylo à bille complètement enfoui sous une fine couche de sable. Étant donné que la caméra externe ne pouvait pas du tout voir l'enclos enterré, le robot s'est entièrement appuyé sur le toucher « tactile » du bout des doigts pour détecter la différence de texture entre le sable et l'enclos, le localiser et le soulever avec précision. De plus, EleTac est utilisé pour tenir une éponge dans la main pour frotter la vaisselle et ajuste la force de préhension en temps réel sur la base d'un retour tactile pour terminer le travail de nettoyage en toute sécurité.

L’équipe de recherche espère que cette technologie, qui combine préhension et détection tactile, aidera la prochaine génération de robots à être plus à l’aise avec la manipulation d’objets fragiles et à être capable d’effectuer des tâches quotidiennes plus complexes et exigeantes que faire la vaisselle.