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La robotique molle se dote d’une peau électronique - Par : Hanen Hattab,

La robotique molle se dote d’une peau électronique


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.

Nouvelle peau électronique imprimée

L’image d’en-tête a été achetée sur Istock.com et est protégée par des droits d’auteur.

Les ingénieurs cherchent principalement à éviter l’utilisation de composants rigides afin de garantir aux robots souplesse et légèreté. Or les structures motrices et les composants comme les cartes de circuits et les systèmes de régulation de pression sont des parties rigides qui présentent plusieurs contraintes. Ils peuvent amener à modifier la conception et empêcher d’obtenir les mouvements et la vitesse escomptés. Une équipe multidisciplinaire a créé une solution qui allègera les robots et optimisera leurs interactions avec l’homme et l’environnement.

Il s’agit d’une peau électronique qui ouvre de nouvelles perspectives dans la robotique molle. Les chercheurs qui l’ont créée sont affiliés au Soft Robotics Research Center, au Department of Physics and Astronomy de la Seoul National University et au Photoelectronic Hybrids Research Center du Korea Institute of Science and Technology.

Commande des robots

La peau est dotée de deux parties ayant des fonctions différentes :

  • La première face possède un détecteur tactile et s’active par contact avec la peau;
  • La deuxième partie est amovible et est actionnée par la première partie.

Grâce à son matériau et son circuit fragmenté, la peau électronique est souple, et peut épouser des formes complexes et effectuer des mouvements articulaires comme la main.

Son épaisseur mesure moins de 1 mm. La pièce fabriquée par les chercheurs pèse 0,8 g et est composée d’une série de composants intégrés de circuit électronique imprimé aux dimensions standards (< 1,5 mm sur 1,5 mm). Un système de communication sans fil permet à la peau de fonctionner comme une interface de commande interne. Sa structure compacte est aussi réversible. Elle permet de fait de concevoir des robots souples dont la partie motrice peut se mouvoir dans plusieurs directions. La première partie assure en effet une communication interpeau sans fil. Le signal est fonctionnel à une distance de plus de 5 m. Il commande quatre états et le mécanisme de codage incorporé rend la communication tolérante aux bruits du signal. La peau peut traverser ou fonctionner dans des espaces très confinés voire même plus petit que sa surface, et ce, parce qu’elle est capable de rétracter ses différentes parties.

La vidéo suivante montre comment le robot peut s’introduire dans une bouteille et mouvoir ses parties.

Applications et perspectives

La résistance mécanique de la peau, sa surface lisse et biocompatible, et sa souplesse élargissent ses cadres d’application. Elle peut en outre être utilisée dans les domaines de la médecine. Elle peut être utilisée dans la conception de moniteurs de signaux biologiques, de capteurs textiles, d’écrans et de contrôleurs de robots souples.

Des tests ont montré que la peau conçue par l’équipe peut commander un autre robot souple sans modifier ses mouvements.

L’équipe est en train d’explorer les caractéristiques de la peau électronique afin de concevoir des robots qui peuvent fonctionner et communiquer entre eux. Ils sont en train d’étudier un système de rétroaction comprenant des actionneurs et des capteurs pour que les robots souples se déplacent et communiquent entre eux plus efficacement. Ce système permettra par exemple au robot souple conçu à partir de cette technologie de détecter le mouvement humain et de l’assister.

L’étude s’intitule « Electronic skins for soft, compact, reversible assembly of wirelessly activated fully soft robots » et a été publiée dans le 18e numéro de Science Robotics le 30 mai 2018. Elle est coécrite par Junghwan Byun, Yoontaek Lee, Jaeyoung Yoon, Byeongmoon Lee1, Eunho Oh, Seungjun Chung, Takhee Lee, Kyu-Jin Cho, Jaeha Kim et Yongtaek Hong.

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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