Le gant chargé de capteurs aide les mains robotiques à «se sentir»

Le gant chargé de capteurs aide les mains robotiques à «se sentir»
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Par
HealthDay Reporter

MERCREDI, 29 mai 2019 (HealthDay News) – Tenir un œuf est très différent de tenir une pomme ou une tomate, et les humains sont naturellement capables d'ajuster leur prise pour éviter d'écraser ou de laisser tomber chaque objet.

Les mains artificielles installées sur les membres et les robots n'ont pas cette capacité naturelle – pour le moment.

Un gant bon marché, chargé de capteurs, pourrait jeter les bases de mains prothétiques avancées qui sont mieux à même de saisir et de manipuler les objets quotidiens, rapportent des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology.

Le gant coûte seulement 10 dollars, mais contient un réseau de 548 capteurs qui rassemblent des informations détaillées sur les objets manipulés par la main à l'intérieur du gant, ont-ils déclaré.

En utilisant le gant, les chercheurs créent des "cartes tactiles" qui pourraient être utilisées pour améliorer la dextérité des mains artificielles, a déclaré le scientifique principal Subramanian Sundaram, chercheur postdoctoral au MIT.

"Vous pouvez regarder ces cartes tactiles et commencer à comprendre le type d'objets avec lesquels vous interagissez. Nous montrons également que vous pouvez utiliser ces cartes tactiles pour estimer le poids de l'objet que vous transportez", a déclaré Sundaram. "Nous pouvons clairement expliquer ou quantifier la manière dont les différentes régions de la main se réunissent pour effectuer une tâche de saisie."

Sundaram et ses collègues ont développé le gant pour aider à améliorer la motricité fine des mains de robot.

"Cela a vraiment été un grand défi pour toute la robotique: comment construire des robots habiles, des robots capables de manipuler des objets de la même manière que les humains?" Sundaram a dit.

Leur solution consiste à utiliser un simple gant tricoté doté d'un film sensible à la force appliqué le long des surfaces en contact de la paume et des doigts, fournissant ainsi des données à des centaines de capteurs.

Les chercheurs portant le gant ont interagi avec un ensemble de 26 objets différents avec une seule main pendant plus de cinq heures, créant une énorme quantité de données tactiles.

Ils ont ensuite introduit les données dans un ordinateur, les entraînant à identifier chaque objet à partir de la manière dont il était tenu.

"Nous pouvons examiner un ensemble d'interactions collectives et nous pouvons dire en termes généraux comment différentes régions de la main sont utilisées ensemble", a déclaré Sundaram. "Vous pouvez comprendre la probabilité que vous utilisiez chaque région en combinaison avec les autres pour saisir un objet."

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En utilisant ces données, les robots équipés de capteurs similaires pourraient apprendre à manipuler et à manipuler des objets fins sans les serrer trop fort ni les manipuler avec des doigts fourrés, a déclaré Sundaram.

Mais les données de ces gants pourraient également être utilisées pour améliorer considérablement l'intelligence des mains prothétiques, a déclaré David Putrino, directeur de l'innovation en réadaptation pour le système de santé Mount Sinai à New York.

"Lorsque vous examinez cette technologie, la première chose qui vous vient à l'esprit est qu'il s'agit d'une plate-forme de formation extrêmement économique pour créer un référentiel de stratégies d'adhérence", a déclaré Putrino, qui n'a pas participé à l'étude.

Il y a cinq ans à peine, ce type de technologie coûterait des centaines de milliers de dollars, a-t-il noté.

"Ce que ces gars-là ont accompli, c'est une baisse de plusieurs ordres de grandeur du coût de ce qu'ils peuvent faire avec ces électrodes flexibles, cousues dans des électrodes, donc c'est très excitant", a déclaré Putrino.

Ce serait probablement trop demander à une personne de prendre en compte toutes les réactions d'une main prothétique équipée du même nombre de capteurs que le gant, a déclaré Putrino.

"Compte tenu du nombre de capteurs dont ils disposent, ce serait comme apprendre un langage très compliqué", a-t-il déclaré.

Cependant, ces données provenant des gants pourraient être utilisées pour installer des mains prothétiques avec des programmes conçus pour saisir différents objets de la manière la plus sensible et la plus efficace, a déclaré Putrino.

Une personne pouvait soit utiliser des commandes vocales pour dire à sa main ce qu'elle comptait saisir, soit être munie d'une caméra qui reconnaît automatiquement différents objets sur le point d'être saisis, a déclaré Putrino.

Ainsi, la main prothétique pourrait appliquer une stratégie de manipulation des œufs à un œuf et une stratégie de manipulation des pommes à une pomme, a-t-il déclaré.

"Vous pourriez avoir tout ce répertoire de profils de saisie et de posture manuelle pour chaque scénario auquel vous pouvez penser", a déclaré Putrino.

Le nouveau rapport a été publié le 29 mai dans la revue La nature.

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