Une main de robot très adroite avec un mécanisme de mise en cage

Une main de robot très adroite avec un mécanisme de mise en cage

La main robotique modèle W incorpore une paume pour réaliser des prises de cage. Crédit: Walter G. Bircher, Andrew S. Morgan, Aaron M. Dollar

Une équipe de chercheurs du département de génie mécanique et de science des matériaux de l’Université de Yale a mis au point une main de robot qui utilise un mécanisme de mise en cage. Dans leur article publié dans la revue Robotique scientifique, le groupe décrit leurs recherches sur l’application d’un mécanisme de mise en cage aux mains des robots et le fonctionnement de leurs modèles de démonstration.

Comme le notent les chercheurs, la plupart des mains de robot font leur travail en manipulant des objets du bout des doigts. Cette approche permet une certaine dextérité mais est encore loin de celle démontrée par la main humaine. Dans ce nouvel effort, l’équipe de Yale a noté que l’un des facteurs qui rend la main humaine capable de manipuler des objets avec une telle dextérité est l’utilisation de la paume en conjonction avec les doigts. Ils se réfèrent à des manipulations telles que la mise en cage – dans laquelle les doigts des deux côtés d’un objet utilisent une paume pour former une sorte de cage lorsqu’ils saisissent un objet.

Pour ajouter une mise en cage aux capacités d’un robot, les chercheurs ont construit une main avec deux doigts situés à l’opposé de deux autres doigts – tous les doigts présentaient également des articulations de la mi-doigt qui leur permettaient de se plier autour d’un objet. La base de la main servait de palme. La conception générale rappelle fortement les grappins à palourdes utilisés par les bûcherons, mais avec beaucoup plus de dextérité. Les doigts sont déplacés à l’aide de six servomoteurs combinés avec des roues et des poulies.







La main saisissant un très gros objet. Des objets très volumineux peuvent être saisis car les joints prismatiques à la base de chaque doigt leur permettent de s’étendre très loin l’un de l’autre. Crédit: Walter G. Bircher, Andrew S. Morgan, Aaron M. Dollar

Les chercheurs ont testé les capacités du robot avec des tâches de plus en plus difficiles. La première impliquait l’utilisation de trois cylindres et d’un cube pour tester la capacité de la main à tenir et à changer la position d’un objet qu’elle tenait. Une autre impliquait de changer l’orientation d’un objet tenu. Ils ont également testé la capacité de la main à saisir différents objets de manière traditionnelle, simplement en les pressant doucement et en les soulevant. Ils sont ensuite passés à des tâches plus difficiles, comme saisir une bouteille de moutarde, la faire tourner à l’envers et la presser pour éjecter une petite quantité de condiment. Ils ont également testé la capacité de la main à transférer le pouvoir de saisir à pincer une orange sans perdre son adhérence. D’autres tests ont montré que la main était capable de jongler avec les balles de Baoding.

Une main de robot très adroite avec un mécanisme de mise en cage

Le modèle W saisissant un cube de Rubik. Crédit: Walter G. Bircher, Andrew S. Morgan, Aaron M. Dollar

Les chercheurs concluent en suggérant que leur conception ouvre la porte à de nouveaux types de mains robotiques qui offriront plus de capacités que celles actuellement utilisées.







La main saisissant un très petit objet. De très petits objets peuvent être saisis car les articulations prismatiques à la base de chaque doigt leur permettent de se rassembler complètement. Crédit: Walter G. Bircher, Andrew S. Morgan, Aaron M. Dollar






La main manipule un objet de test carré à des vitesses très élevées, sans l’éjecter de la main. Ceci est possible grâce aux qualités de mise en cage conçues dans la main. Crédit: Walter G. Bircher, Andrew S. Morgan, Aaron M. Dollar






La main manipule plusieurs objets (boules chinoises de Baoding) simultanément, en présence de perturbations extérieures, sans perdre les objets de la main. Ceci est possible grâce aux qualités de mise en cage conçues dans la main. Crédit: Walter G. Bircher, Andrew S. Morgan, Aaron M. Dollar

L’équipe développe une main robotique capable de manipuler des œufs et de couper du papier avec des ciseaux


Plus d’information:
Walter G. Bircher et coll. Manipulation complexe avec une simple main robotique par rupture de contact et mise en cage, Robotique scientifique (2021). DOI: 10.1126 / scirobotics.abd2666

Entretien avec les chercheurs

© Réseau Science X 2021

Citation: Une main de robot très adroite avec un mécanisme de mise en cage (2021, 13 mai) récupéré le 13 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-highly-dexterous-robot-caging-mechanism.html

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