Une équipe de chercheurs a mis au point une peau artificielle particulièrement « sensible ». Pour ce faire, ils ont surmonté une grande limite associée à ce type d'innovations.

Les robots pourront-ils un jour avoir des sensations similaires aux êtres vivants ? Les scientifiques y travaillent et cela ne concerne pas seulement la conception d’intelligences artificielles plus performantes. Une équipe de l’université technique de Munich vient de mettre au point une peau synthétique « sensible ». Ce résultat, obtenu après plusieurs années de recherches, a été rendu public le 10 octobre 2019, dans un communiqué mais aussi avec une courte vidéo.

L’invention permet au professeur Gordon Cheng et à son équipe d’aboutir au tout premier robot humanoïde (un androïde) entièrement recouvert de peau artificielle. Il répond au petit nom de H-1. Cette peau consiste en un alliage de petites cellules hexagonales de 2,5 centimètres de diamètre. Elles sont inspirées de la constitution biologique de la peau humaine, ce qui signifie qu’elles réagissent à la proximité, à la pression, à la température et à l’accélération.

La réaction de la peau artificielle du robot H-1 quand on la touche. // Source : Astrid Eckert / TUM

Le principal problème des peaux artificielles, jusqu’à maintenant, est qu’il est difficile de reproduire la finesse et la complexité d’une peau humaine, qui contient cinq millions de récepteurs. Gérer de telles quantités de données en continu dans des cellules synthétiques conduisait à une surcharge dès qu’un nombre trop élevé de cellules s’activaient. Le principe avait donc une limite… que Gordon Cheng a réussi à dépasser.

Le robot est plus autonome avec une peau artificielle sensible

Pour ce faire, sa technique consiste en une architecture basée sur les événements. La gestion des cellules n’est pas continue, elles sont en veille permanente et ne transmettent une information que lorsqu’elles s’activent, c’est-à-dire lorsque leur valeur change (nouvelle température, contact physique nouveau…).

Ce fonctionnement s’approche du système nerveux humain, par exemple dans la façon dont notre peau s’habitue à n’importe quel vêtement : «  Nous sentons un chapeau quand on le met pour la première fois, mais on s’habitue vite à la sensation. Il n’y a pas besoin de ressentir la présence du chapeau à nouveau, jusqu’à ce que le vent le retire de votre tête », illustrent les chercheurs.

H-1 est un robot androïde recouvert d’une peau artificielle sur (presque) tout le corps. // Source : Astrid Eckert / TUM

Une architecture sensible basée sur la réponse aux événements apparaît comme une solution pour autonomiser le robot, car la surveillance autant que l’énergie nécessaires sont considérablement réduites. Grâce aux « sensations » événementielles, l’androïde n’a pas besoin d’être piloté informatiquement de manière externe et continue.

La peau recouvre tout son corps, du thorax en passant par les bras, les jambes et la plante des pieds. L’alliage est constitué au total de 13 000 capteurs sensibles, donc H-1 peut percevoir son environnement avec bien plus de précision. D’autant qu’en plus d’être très solide, la peau artificielle est modulable : sur une cellule se casse ou tombe en panne, cela n’impacte pas tout le système, qui continue à fonctionner en s’adaptant.

Le professeur Cheng en train de faire un câlin à H-1… // Source : Capture Youtube / TUMuenchen

L’utilité d’un robot « sensible » physiquement est avant-tout une question de sécurité. Comme l’indique les chercheurs, H-1 peut faire un câlin ou une poignée de main sans danger, car dans cette situation de contact, les deux corps se touchent de façon complexe. Grâce aux informations transmises par les capteurs activés en temps réel, le robot peut s’adapter à la pression exercée, saisir le niveau de force qui pourra blesser l’humain. « Pour des applications industrielles, cela peut apparaître comme n’étant pas important, mais dans des lieux comme des crèches, les robots seraient destinés à un contact rapproché avec les gens », ajoute Gordon Cheng.

Partager sur les réseaux sociaux