Une nouvelle main robotisée à deux doigts s’attaque aux tâches de manipulation quotidiennes dans des expériences concrètes

Pour assister efficacement les humains dans leurs tâches quotidiennes dans un large éventail de situations réelles, les robots doivent être capables de manipuler efficacement et avec dextérité différents types d’objets. Le développement de nouvelles pinces robotisées rentables ou d’autres systèmes artificiels ressemblant à des mains joue un rôle clé pour permettre une manipulation adroite des objets par les robots.

Des chercheurs de l’Improbable AI Lab et du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont récemment conçu une nouvelle pince robotisée à deux doigts conçue pour s’attaquer plus efficacement aux tâches de manipulation quotidiennes.

Leur système robotique proposé, présenté dans un article sur le serveur de pré-impression arXiv et pour être inclus dans les actes de l’IEEE ICRA 2024, peut saisir avec succès des objets de différentes formes et textures, puis les placer dans des emplacements spécifiés.

« Nous avons fourni les exigences mécaniques et dynamiques pour un doigt robotique capable d’effectuer 30 tâches quotidiennes diverses », ont écrit Rubén Castro Ornelas, Tomás Cantú et leurs collègues dans leur article. « Pour répondre à ces exigences, nous présentons une conception de doigt basée sur un actionnement élastique en série que nous appelons le doigt de tous les jours. Notre objectif est de rendre les doigts aussi compacts que possible tout en obtenant les performances souhaitées. »

Le préhenseur robotisé conçu par les chercheurs est constitué d’une structure sur laquelle dépassent deux doigts robotisés. Ces deux doigts ressemblent à des doigts humains par leur taille et leur forme, ce qui leur permet de se plier et de saisir fermement des objets.

Les doigts de type humain de l’équipe ont été conçus pour effectuer des tâches simples du quotidien, comme saisir des objets et les placer à un endroit précis, par opposition à des tâches manuelles plus complexes et avancées. Alors que l’équipe a initialement créé une pince à 2 degrés de liberté (DoF) en utilisant seulement deux de ses doigts robotiques, elle espère à l’avenir créer des pinces avec plus de doigts.

« Notre doigt n’a que deux degrés de liberté », ont écrit les chercheurs. « Avec un troisième degré de liberté, la taille de la paume augmenterait. Il serait difficile d’adapter cinq doigts à une main dans une future itération, mais une main à trois et peut-être à quatre doigts est toujours possible. Pour fabriquer une main complète à cinq doigts, nous devrons peut-être attendre que des actionneurs à couple plus élevé soient disponibles. »

Pour évaluer les performances de leur pince à deux doigts, ils l’ont testée dans le cadre d’une série d’expériences en conditions réelles. Ces expériences ont évalué la vitesse et la souplesse de leur système, ainsi que la force qu’il appliquait aux objets lors de la réalisation de trois tâches de base de type « pick-and-place ».

« Nous avons évalué les doigts de tous les jours en construisant une main robotique à deux doigts qui a été testée sur divers paramètres de performance et tâches comme la cueillette et le placement de plats dans un support, la cueillette d’objets fins et plats comme du papier et des objets délicats comme des fraises », ont écrit Ornelas, Cantú et leurs collègues.

Dans des expériences réelles, la pince à deux doigts des chercheurs a obtenu des résultats remarquables, accomplissant avec succès les trois tâches de base pour lesquelles elle a été testée. Bien qu’il s’agisse de tâches très basiques, elles reflètent des activités auxquelles les humains se livrent au quotidien.

Les résultats prometteurs obtenus lors des premiers tests soulignent donc l’intérêt de la pince pour le développement de robots domestiques de base. À l’avenir, les chercheurs pourraient encore améliorer la conception de leur pince et évaluer ses performances sur un plus large éventail de tâches quotidiennes.

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