Cliché montrant la main robotique et la manette NES utilisée pour la tester. Des transistors fluidiques sont visibles à la base de chacun des doigts — © University of Maryland

Si les mains robotiques se révèlent prometteuses, leur complexité mécanique limite encore leurs applications. Ce nouveau dispositif pneumatique présente une structure simplifiée, tout en étant suffisamment précis pour être utilisé pour jouer à un jeu vidéo.

Une approche innovante

Une main robotique électronique conventionnelle implique généralement l’envoi de lignes de commande distinctes devant être acheminées vers chacun des doigts, ce qui rend ces dispositifs volumineux, énergivores et coûteux à produire. Dans le cadre de travaux présentés dans la revue Science Advances, des chercheurs de l’université du Maryland ont mis au point une alternative possédant une structure beaucoup moins complexe mais conservant une efficacité similaire.

Cette main robotique souple imprimée en 3D possède trois doigts qu’elle peut bouger indépendamment en réponse à des changements de pression d’air.

Un compresseur externe pompe l’air dans la main via un tuyau en caoutchouc unique. À la base de chacun des doigts se trouve un dispositif non électrique appelé « transistor fluidique », conçu pour s’ouvrir et laisser entrer l’air en réponse à différents niveaux de pression (faible, moyenne ou élevée). Lorsque l’air s’engouffre, le doigt se contracte et pointe vers le bas. Par conséquent, en faisant varier la pression de l’air injecté dans la main, il est possible d’activer sélectivement n’importe lequel d’entre eux. Lorsque le flux d’air est stoppé, les trois doigts reviennent en position neutre.

Afin de démontrer le potentiel de leur création, Ryan Sochol et son équipe ont utilisé la main pour presser les boutons d’une manette NES, avec laquelle ils ont réussi à terminer le premier niveau du jeu vidéo Super Mario Bros. en moins de 90 secondes.

Différents domaines d’application

L’équipe estime que l’approche utilisée pourrait être facilement adaptée afin de proposer des prothèses personnalisables, des outils chirurgicaux et des appareils de rééducation, et comptent également faciliter la tâche d’autres groupes de recherche.

« Nous partageons librement tous nos fichiers de conception afin que chacun puisse facilement télécharger, modifier à la demande et imprimer en 3D – que ce soit avec sa propre imprimante ou par l’intermédiaire d’un service d’impression comme le nôtre – tous les robots mous et les éléments de circuits fluidiques issus de nos travaux », explique Sochol.

« Nous espérons que cette stratégie d’impression 3D open source élargira l’accessibilité, la diffusion, la reproductibilité et l’adoption des robots mous avec circuits fluidiques intégrés et, à son tour, accélérera les progrès dans ce domaine », conclut-il.

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