Toucher Artificiel pour la Perception et la Manipulation – Phase

Nous percevons par le sens du toucher des propriétés physiques qui sont difficilement accessibles par la vision, tel que le centre de gravité d’un objet ou la micro-géométrie de ses surfaces. La perception de ces propriétés est indispensable à une manipulation stable. En effet, l’absence d’informations cutanées rend la préhension et la manipulation dextre difficile. On peut s’en rendre compte en hiver lorsque nos doigts sont anesthésiés par le froid et que placer une clef dans une serrure devient laborieux.
En dépit de son rôle central dans la manipulation, les systèmes robotiques actuels sont rarement équipés de capteurs tactiles qui capturent les informations pertinentes de la scène tactile. En compensation, ils s’appuient majoritairement sur la vision artificielle pour effectuer ces tâches avec les limitations sur leur robustesse. Plusieurs raisons motivent ce choix technologique. En premier lieu, contrairement aux caméras, les doigts et la peau artificiels avec suffisamment de re´solution et de fiabilité ne sont pas encore largement accessibles aux chercheurs et industriels. Dans un deuxième temps, même les meilleurs capteurs tactiles artificiels souffrent d’un cadre théorique pour le traitement du signal et la reconnaissance de la scène tactile. Les rares développements qui abordent ce sujet sont souvent liés à des algorithmes de traitement d’images qui omettent les propriétés de frottement et d’adhésion, essentielle pour le contrôle précis des mains robotiques et la caractérisation des surfaces.
Ce programme de recherche a pour but de combler ces limitations sur la conception de doigts artificiels souple et de mise en œuvre du toucher computationnel pour donner le sens du toucher à de nombreuses applications. Les capteurs feront appel aux récents développements en mécanique et électronique souple pour construire un doigt artificiel dont les capacités perceptuelles et mécaniques se rapproche de son homologue humain. Les données produites par ces capteurs permettront d’inférer l’état des contraintes au contact entre le doigt et l’objet, à travers un cadre théorique basé sur la tribologie et la mécanique des milieus continus.
La recherche sur le sens du toucher est encore jeune en comparaison a celle sur la vision et l’audition. Construire un cadre théorique et pratique autour du toucher artificiel a un potentiel innovant comparable à celui de la vision par ordinateur il y a 30ans de cela.