La combinaison de capteurs existants avec des algorithmes d'apprentissage automatique améliore le sens intrinsèque du toucher des robots

Une équipe de roboticiens de l'Institut de robotique et de mécatronique du Centre aérospatial allemand a découvert que la combinaison de capteurs de force-couple internes traditionnels avec des algorithmes d'apprentissage automatique peut donner aux robots une nouvelle façon de détecter le toucher.

Dans leur étude publiée dans la revue Robotique scientifique, le groupe a adopté une approche entièrement nouvelle pour donner aux robots un sens du toucher qui n'implique pas de peau artificielle.

Pour les êtres vivants, le toucher est une relation à double sens : lorsque vous touchez quelque chose, vous ressentez sa texture, sa température et d’autres caractéristiques. Mais vous pouvez aussi être touché, comme lorsque quelqu’un ou quelque chose d’autre entre en contact avec une partie de votre corps. Dans cette nouvelle étude, l’équipe de recherche a trouvé un moyen d’imiter ce dernier type de toucher dans un robot en combinant des capteurs de force-couple internes avec un algorithme d’apprentissage automatique.

Reconnaissant qu’une grande partie de la sensation de toucher est due à un couple (tension ressentie dans le poignet par exemple, si une pression est appliquée sur les doigts), les chercheurs ont placé des capteurs de force-couple ultra-sensibles dans les articulations d’un bras robotisé. Les capteurs détectent la pression appliquée au bras provenant de plusieurs directions à la fois.

Ils ont ensuite utilisé une application d'apprentissage automatique pour apprendre au robot à interpréter différents types de tension. Cela lui a permis de reconnaître différents types de situations tactiles. Il a pu par exemple savoir quand on le touchait à un endroit précis de son bras. Il n'a plus été nécessaire de recouvrir l'ensemble du robot d'une peau artificielle.

Les chercheurs ont découvert que l’application d’IA rendait le bras si sensible qu’il pouvait identifier lequel des chiffres peints sur son bras était pressé – ou dans un autre cas, identifier les chiffres dessinés sur son bras par une personne à l’aide du bout des doigts.

Cette approche pourrait ouvrir de nouvelles voies d’interaction avec de nombreux types de robots, en particulier ceux qui sont utilisés dans des environnements industriels et travaillent en étroite collaboration avec des compagnons humains.