Les mains robotiques traditionnelles nécessitent généralement des informations environnementales précises et une programmation complexe pour saisir des objets avec succès. À l’inverse, les humains peuvent attraper des objets sans données de position exactes, grâce notamment à la souplesse naturelle de leurs mains.
Le laboratoire CREATE de l’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) s’est inspiré de cette capacité humaine pour développer la main ADAPT — une main robotique qui mise sur des matériaux souples plutôt que sur des algorithmes complexes pour obtenir une manipulation habile.
« En tant qu’humains, nous n’avons pas vraiment besoin de beaucoup d’informations externes pour saisir un objet, et nous pensons que cela s’explique par les interactions souples — ou douces — qui se produisent à l’interface entre un objet et une main humaine », explique Kai Junge, doctorant au laboratoire CREATE (Conception et Fabrication Robotique Informatique) de la Faculté des Sciences et Techniques de l’Ingénieur, dirigé par la professeure Josie Hughes.
La conception de la main ADAPT est remarquablement efficace. Alors que les mains robotiques traditionnelles nécessitent un moteur par articulation, la main ADAPT n’utilise que 12 moteurs logés dans le poignet pour contrôler ses 20 articulations. Le reste du contrôle mécanique est assuré par des ressorts ajustables en rigidité et une « peau » en silicone amovible. Cette souplesse répartie de manière stratégique permet à la main de s’adapter à divers objets sans programmation supplémentaire.
Lors des tests, la main a atteint un taux de réussite de 93 % pour la préhension de 24 objets différents, allant de petits boulons à des bananes, avec des mouvements imitant les schémas de préhension humains à 68 %. Les chercheurs ont validé cette robustesse au travers de plus de 300 expériences de préhension, en comparant la main souple à une version rigide.
L’équipe de l’EPFL s’appuie désormais sur ce succès pour intégrer des éléments de contrôle en boucle fermée, notamment des capteurs de pression dans la peau en silicone et l’intelligence artificielle. « Une meilleure compréhension des avantages des robots souples pourrait considérablement améliorer l’intégration des systèmes robotiques dans des environnements très imprévisibles, ou dans des environnements conçus pour les humains », résume Junge.
Cette avancée, publiée dans Nature Communications Engineering, démontre comment la souplesse biomimétique peut permettre une manipulation robotique plus intuitive et adaptable, sans dépendre d’une programmation complexe — et pourrait transformer la façon dont les robots interagissent avec les environnements humains.