Une équipe de l'USC aux Etats-Unis développe de nouvelles avancées en matière de mains robotisées sensorielles
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Le professeur Daniel Seita a collaboré avec une équipe d'étudiants pour développer la main MOTIF, un outil améliorant les capacités de la technologie précédente des mains de robot.
En grandissant, nous apprenons à pousser juste assez fort pour déplacer une boîte et à éviter de toucher une casserole chaude à mains nues. Aujourd'hui, une main robotisée a été développée, dotée elle aussi de ces instincts.
La main MOTIF, développée par une équipe d'étudiants en collaboration avec Daniel Seita , professeur adjoint d' informatique à l'USC Viterbi , repose sur l'idée d'être multimodale, c'est-à-dire dotée de plusieurs capacités sensorielles. Les plus importantes concernent la température et la force, grâce à des capteurs intégrés de profondeur, de force et de température permettant à la main de détecter et de réagir à ces facteurs.
Ces capacités ouvrent non seulement un potentiel pour améliorer la recherche sur les mains robotisées, mais elles permettent également de prolonger la durée de vie de ces mains en évitant les dommages liés à la température. Les capacités liées à la force pourraient également avoir une application concrète étonnamment pratique.
« Dans les usines et autres domaines, un robot doit pousser pour amener les objets vers leurs cibles, ce qui nécessite de mesurer une certaine force », explique Seita. « Ce type de capteur de force peut être utile dans ces cas-là, simplement pour vérifier que le robot exerce la force adéquate. »
« Nous n’avons jamais vu personne construire ce type de main auparavant », a-t-il ajouté.
Une nouveauté très attendue
La main MOTIF s'appuie sur les bases de la main LEAP , conçue par une équipe de recherche de Carnegie Mellon en 2023. L'avancée majeure de MOTIF réside dans l'ajout de capacités sensorielles proches de celles de l'humain. Cette main MOTIF, dotée de caractéristiques et de capacités humaines bien plus précises, pourrait avoir de nombreuses applications, notamment dans le travail en usine, voire en cuisine ou en soudure, a déclaré Seita.
La capacité du robot à détecter la température provient d'une caméra thermique intégrée à la paume de sa main. Seita et son équipe d'étudiants diplômés de l'USC Viterbi souhaitaient créer une main capable de simuler la compréhension humaine de la température.
« Si nous cuisinons, nous avons une casserole très chaude. Nous pouvons approcher notre main pour vérifier si nous pouvons la toucher avant de la toucher, afin d'éviter les brûlures et les dommages », explique Seita. « Nous voulions que cette même intuition soit transmise à un système robotique. »
« Il s'agit d'un système intuitif qui nécessite que la main soit proche du matériau dont elle détecte la température », a déclaré Hanyang Zhou, co-auteur de l'article de recherche « The MOTIF Hand : A Robotic Hand for Multimodal Observations with Thermal, Inertial, and Force Sensors », qui a récemment obtenu un master en informatique à l'école Viterbi.
« Nous nous sommes demandé s'il était possible de capter un signal sans rien toucher. Nous avons donc installé une caméra infrarouge dans la paume de la main », a-t-il ajouté.
En d'autres termes, la MOTIF Hand peut détecter la température grâce à cette caméra thermique sans même toucher un objet : il suffit de placer la main suffisamment près pour que la caméra l'examine.
« Il faut le ressentir »
Le travail de Seita, Zhou et leur équipe visait à rendre le processus de test de température et de force plus naturel, autrement dit, plus proche de l'expérience humaine. Par exemple, la force est quelque chose que l'homme ne peut pas voir, mais simplement ressentir. La main MOTIF est conçue autour des mêmes sensations que celles que nous utilisons pour comprendre les propriétés liées à la force, comme le poids d'un objet, permettant des réactions robotiques plus réalistes.
« En tant qu'humains, nous ne pouvons pas distinguer [la force], car une vision est nécessaire pour la ressentir. Mais comment est-ce possible pour une main de robot ? » demanda Zhou. « Si je ne sais pas si une bouteille d'eau est pleine, je la secoue. Je la secoue, non ? »
Les capteurs IMU intégrés à la main MOTIF permettent d'appliquer ce test simple à la robotique. La main, comme la nôtre, n'a qu'à agiter ou secouer un objet pour en déterminer le poids.
La main MOTIF est basée sur la main LEAP de Carnegie Mellon , qui était open source. Pour faire progresser cette technologie sensorielle, Seita et son équipe ont promis de rendre la main MOTIF également open source.
« L'avancement de la recherche en open source est essentiel pour le développement de la communauté », a déclaré Seita. « Plus nous serons nombreux à utiliser nos ressources, mieux ce sera pour la recherche. »
Zhou a décrit les avancées sensorielles de la main MOTIF comme une « plate-forme » sur laquelle il espère que toute la communauté robotique s'appuiera pour l'avenir.
« Nous devrions rendre cela facile [et] accessible à de plus en plus d’équipes de recherche, à condition qu’elles soient intéressées par une telle plateforme », a déclaré Zhou.
https://viterbischool.usc.edu/news/2025/08/usc-team-develops-new-sensory-robot-hand-advancements/