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OminiSkins, une peau qui transforme les objets en robots - Par : Hanen Hattab,

OminiSkins, une peau qui transforme les objets en robots


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

La peau OminiSkins

L’image d’en-tête provient du site Smithsonian.com. Aucune restriction d’usage connue.

La robotique molle offre de nos jours plusieurs composants et matériaux intelligents qui optimisent la souplesse et la mobilité des machines. La technologie que nous allons présenter dans cet article fonctionne d’un point de vue formel comme une structure géodésique. Ce modèle géométrique lui offre une flexibilité qui lui permet de transformer n’importe quel objet inanimé en robot.

Il s’agit d’une peau robotique fabriquée par une équipe de chercheurs du laboratoire de Rebecca Kramer-Bottiglio, professeure assistante en génie mécanique et science des matériaux, à l’Université Yale (Connecticut). Elle a été baptisée OminiSkins. Ont aussi participé à la conception de la peau, des chercheurs de la School of Mechanical Engineering de l’Université Purdue (Indiana).

OminiSkins, usages et applications

Initialement, la technologie a été conçue pour participer à un concours de la NASA. Pour ses missions spatiales, l’agence spatiale a besoin de matériaux multifonctionnels et autonomes. Or la création de robots qui répondent à tous les besoins opérationnels et dans différents environnements hostiles coûte cher. La solution proposée par l’équipe est un composant qui dote n’importe quel objet inanimé du mouvement. Le projet soumis à l’Agence s’intitule « Active Elastic Skins for Soft Robotics ». Le prototype créé par l’équipe de Kramer-Bottiglio en collaboration avec la NASA permet de métamorphoser n’importe quel volume en objet utile pour les astronautes, comme un bras robotique ou un moyen de transport capable d’arpenter un terrain difficile.

Alors que les robots sont habituellement conçus pour répondre à des objectifs bien déterminés, cette technologie permettrait, selon Kramer-Bottiglio, de créer rapidement dans n’importe quel contexte des machines adaptables et multifonctionnelles. Les applications de la peau sont multiples, car elle peut effectuer des mouvements très complexes. Pour tester cette technologie, l’équipe a créé plusieurs prototypes. Ils ont montré que la peau peut entraîner un déplacement par reptation ou faire « marcher » un objet ayant plusieurs extrémités. Elle peut être utilisée aussi pour créer des vêtements intelligents. Dans cette dernière phase de l’étude, les chercheurs ont testé un dispositif qui corrige la posture d’une personne. Des éléments portables créés à partir de la peau robotique sont connectés à une application qui reçoit des informations sur le maintien du dos et renvoie des signaux de commande aux éléments portables pour corriger la position.

Structure et composants d’OminiSkins

La peau robotique est composée d’un tissu élastique muni de capteurs et d’actionneurs de mouvement. Elle peut envelopper n’importe quelle forme articulée ou souple pour la rendre animée. La technologie peut doter un objet de différentes capacités de mobilité et de déplacement. Transformé en robot, il peut ainsi effectuer des tâches en fonction de la forme de la peau. La technologie est de fait compacte, reconfigurable, facile à transporter et en plus, peu coûteuse.

Grâce à un capteur de lumière, un objet portant la peau peut se déplacer vers la source de la lumière comme le montre la vidéo suivante.

Des doigts robotiques réalisés avec une peau munie d’un capteur de mouvements peuvent attraper et tenir un objet :

La structure de la peau est modulaire. On peut de fait rajouter des pièces en fonction de la forme et des mouvements voulus. Le modèle conçu permet notamment d’obtenir des modes d’actionnement combinés, comme un mouvement associant compression et flexion. En effet, la combinaison de plusieurs couches de peau permet d’obtenir des mouvements complexes.

Pour cette recherche, Kramer-Bottiglio a récemment reçu une subvention de deux millions de dollars de la National Science Foundation, dans le cadre du programme Emerging Frontiers in Research and Innovation. L’étude qui a abouti au modèle décrit ici s’intitule « OmniSkins: Robotic skins that turn inanimate objects into multifunctional robots ». Elle a été coécrite par Joran W. Booth, Dylan Shah, Jennifer C. Case, Edward L. White, Michelle C. Yuen, Olivier Cyr-Choiniere1 et Rebecca Kramer-Bottiglio. Elle a été publiée le 19 septembre 2018 dans la revue Science Robotics.

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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