Dans le cadre de son Technololgy Day, Sony a récemment présenté un nouveau prototype de bras robotique couplé à une intelligence artificielle qui s’est montré capable de réaliser des mouvements très fins pour manipuler des objets extrêmement délicats.
À première vue, l’engin ressemble à un bras comme on en trouve déjà un peu partout dans l’industrie. Jusque là, rien de nouveau; mais contrairement aux machines qui équipent aujourd’hui les usines, la proposition de Sony cherche à s’approcher autant que possible du fonctionnement d’un vrai bijou de bio-ingénierie : la main humaine.
Malgré sa taille relativement réduite, cet appendice est une structure extrêmement complexe qui comprend une trentaine d’os et de muscles, de nombreux tendons, et surtout un très grand nombre de terminaisons nerveuses. Tout cet attirail fait de la main un outil aussi puissant que polyvalent; ce n’est pas un hasard si les chercheurs en robotique cherchent à en imiter les prouesses depuis des décennies.
La main humaine, une merveille de polyvalence
Les bras robotiques ont fait de beaux progrès depuis leur apparition au milieu des années 90. Ils disposent aujourd’hui d’une précision redoutable qui les rend incontournables sur les chaînes de production. Mais s’ils font des merveilles dans ces tâches spécialisées et préprogrammées, ils sont encore loin de pouvoir rivaliser avec la main humaine sur le terrain de la polyvalence et de l’adaptabilité.
En pratique, cela signifie qu’ils sont exceptionnellement précis lorsqu’il s’agit de manipuler des objets dont la forme, la dimension et le poids sont connus à l’avance. Mais tout devient beaucoup plus compliqué lorsqu’il s’agit de travailler avec des objets inconnus.
Pour faire passer cette technologie à l’étape supérieure et lui permettre de manipuler toutes sortes d’objets, ces bras doivent être capables de s’approcher de la délicatesse de nos mains. Cela implique de tenir compte de la forme, des dimensions et du poids de l’objet, mais pas seulement. Il faut aussi s’intéresser à sa rigidité, au type de surface…
Reconstituer un processus instinctif
Chez l’humain, cela passe par la coopération entre différents sens, notamment la vue et le toucher. Cela nous permet d’adapter instinctivement notre prise pour attraper l’objet sans le briser ni le laisser glisser. C’est cette approche que les chercheurs de Sony ont tenté d’imiter en garnissant leur pince de nombreux capteurs de pression.
Mais attraper un objet est un problème bien plus complexe qu’une simple histoire de pression. Il faut aussi adapter la manière dont on s’en saisit. C’est particulièrement important pour des objets fragiles à la forme particulière, comme des oeufs. Pour répondre à cette problématique, les chercheurs ont intégré un autre jeu de capteurs, de position cette fois. Ils permettent au manipulateur de se positionner précisément à l’endroit qui assure la meilleure prise pour s’en saisir de façon sécurisée tout en développant le moins de force possible.
Ces capteurs de pression et de position fonctionnent en tandem pour permettre au bras de se saisir de toutes sortes d’objets “inconnus”, c’est-à-dire sans paramétrage préalable. Il suffit de calibrer une fois le système pour lui permettre d’attraper des objets très variés, qui nécessitent des types de manipulation très différents. Sony a ainsi démontré son système avec une fleur, un verre et une bouteille.
À terme, ces systèmes de ce genre pourraient faire des merveilles pour réaliser des tâches de manipulation complexes en toute autonomie, sans avoir besoin d’un ingénieur pour programmer une séquence en amont. Il faudrait pour cela coupler cette technologie à un système basé sur l’IA. Une fois ce cap atteint, les possibilités seraient plus ou moins infinies; on peut l’imaginer faire des merveilles dans l’agroalimentaire, le recyclage, ou encore des tas d’autres secteurs de l’industrie.
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