Un humanoïde aux articulations souples | Humanoides | Robots, Drones et Intelligence Artificielle

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08.04.13 Un humanoïde aux articulations souples

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La plupart des robots humanoïdes en cours de développement sont rigides au niveau de leurs articulations. Ceci pose un problème de sécurité lorsque l’on veut le faire interagir avec l’homme, et notamment des enfants en bas âge. Imaginez les conséquences dramatiques (!) d’une chute d’un robot humanoïde de plus d’un mètre sur un enfant de moins 2 ans. Boum ! Au revoir bébé, et le robot part à la poubelle ! Pour éviter ce genre de désagrément, une équipe italienne est en train de travailler sur un robot humanoïde aux jointures flexibles.

Des actionneurs souples pour plus de sécurité

Les robots sont de plus en plus conscients d’eux-mêmes et de leur entourage. Dans le cadre du projet européen AMARSI, une équipe du Département de Robotique Avancée (ADVR) pourrait même leur faire gravir une marche supplémentaire. En les équipant d’articulations non rigides, ces robots pourraient en cas de chute, éviter les accidents avec les personnes présentes et amortir les chocs.

L’équipe de chercheurs a développé le COmpliant huMANoid (COMAN), premier robot complet à porter des articulations à raideur variable. De la taille d’un enfant de quatre ans, le COMAN mesure 94,5 cm de hauteur (des pieds à la nuque) et pèse 31.2 kg. Il dispose de 25 degrés de liberté, avec un mélange de liaisons rigides et souples. Les 14 joints semi-rigides utilisés pour les bras et les jambes sont en réalité des actionneurs élastiques modulaires et de petite taille, conçus sur mesure par l’équipe. L’intérieur du COMAN est fait d’un alliage de titane, d’acier inoxydable et d’aluminium. L’extérieur est fait en plastique ABS rigide.

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Qu’apporte de nouveau le COMAN ?

Dans la vidéo de démonstration, on peut voir comment le COMAN compense les chocs et garde l’équilibre grâce à ses articulations flexibles. Ce qui est révolutionnaire dans cette approche c’est qu’il le fait de manière naturelle grâce à des actionneurs souples. L’absorption des chocs se fait au niveau de ceux-ci et ne nécessite aucun mécanisme supplémentaire ou de compensation par un logiciel. Les gestes sont fluides et on sent la légèreté dans ses mouvements. Même lorsqu’il reçoit un choc sur les côtés, il reste stable et ne tombe jamais. Ça ne vous rappelle rien ? Mais si, le PETMAN bien sûr, ce robot humanoïde de Boston Dynamics qui parvient à tenir debout en toute circonstance. Mais lui, utilise uniquement des actionneurs rigides…

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Dans le cadre de ces travaux de recherche, l’équipe est parvenue à mettre au point une méthode pour déterminer l’élasticité optimale des jointures, étape très chronophage pour tout projet de robot à actionneurs souples. Leur méthode repose sur l’analyse de la résonance et définit les critères de maximisation du stockage d’énergie. Elle pourra être très utile à d’autres chercheurs dans ce domaine.

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Il semblerait que les actionneurs souples soient un sujet très intéressant en voie de développement. Certains robots en sont déjà équipés, c’est le cas, des bras du robot industriel Baxter. Mais le COMAN est le premier à en porter aux bras et aux jambes. Il ne lui manque plus que la tête et les mains, mais nous comptons sur Nikos G. Tsagarakis, Stephen Morfey, Gustavo Medrano Cerda, Houman Dallali de l’IIT pour s’en charger !

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