La pince SEAS utilise plusieurs tubes remplis de fluide pour saisir délicatement un objet cible.

Les personnes dotées d’un toucher souples semblent n’avoir aucun problème à saisir des objets délicats, mais cela peut s’avérer difficile pour les robots. Des chercheurs de la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) de Harvard ont adopté une approche de type « l’union fait la force » avec une pince qui enroule plusieurs tubes fins autour d’un objet fragile.

L’équipe de la SEAS note que de nombreuses pinces robotisées utilisées ou en laboratoire combinent des algorithmes d’apprentissage automatique, des systèmes complexes de contrôle par rétroaction et de nombreux capteurs avec les compétences de l’opérateur pour saisir des objets de forme bizarre ou délicate. À la recherche d’une méthode plus simple, les chercheurs se sont tournés vers la nature.

Au fil des ans, tout, du piège à mouche de Vénus à l’éléphant en passant par la pieuvre, a inspiré un grand nombre de conceptions de préhenseurs robotiques souples.

Alors que chaque tentacule n’est pas assez fort pour sécuriser le repas, la méduse utilise de nombreux brins pour s’accrocher et se maintenir en place. L’histoire est similaire avec la pince SEAS, qui utilise un certain nombre de tubes creux de 30 cm de long, dont un côté est en caoutchouc plus épais que l’autre. Lorsqu’il est rempli de fluide, chaque tube « s’enroule comme une queue de cochon ou comme des cheveux lissés un jour de pluie » pour s’enrouler autour d’un objet cible.

Un seul tube rempli de fluide est souple pour la plante d’intérieur délicate mais de forme étrange, mais plusieurs tubes s’enroulant autour de l’objet et eux-mêmes donnent à la pince une force combinée suffisante pour la soulever et la maintenir.

Chaque tube individuel est souple pour éviter d’endommager un objet fragile, mais l’effort combiné de plusieurs tubes s’enroulant autour d’objets même de forme bizarre – et entre eux – donne à la pince suffisamment de force pour la soulever et la maintenir.

Les chercheurs se vantent d’avoir obtenu ce résultat sans avoir besoin d’une série de capteurs avancés, d’un contrôle par rétroaction ou d’une planification préalable. L’objet enchevêtré peut ensuite être libéré en retirant le fluide des tubes creux pour relâcher la pression.

L’équipe de SEAS a testé le dispositif de préhension avec toute une série d’objets, dont des plantes d’intérieur et des jouets, et voit des applications potentielles dans les opérations de prélèvement et de placement dans les installations de distribution de produits, la prise en main de tissus délicats dans les environnements médicaux et la manipulation de fruits et légumes mous dans les exploitations agricoles ou les centres de stockage.

« Avec cette recherche, nous avons voulu réimaginer la façon dont nous interagissons avec les objets », a déclaré le premier auteur de l’article, Kaitlyn Becker. « En tirant parti de la compliance naturelle de la robotique molle et en l’améliorant avec une structure compliante, nous avons conçu une pince qui est plus grande que la somme de ses parties et une stratégie de préhension qui peut s’adapter à une gamme d’objets complexes avec un minimum de planification et de perception. »

https://www.seas.harvard.edu/news/2022/10/tentacle-robot-can-gently-grasp-fragile-objects