TactilePatch
Technologie tactile dotant le robot du sens du toucher
Tactilepatch est un dispositif de mesure tactile multipoint, conformable, flexible et ultrafin conçu par le CEA-Leti pour améliorer la perception des préhenseurs robotiques.
Il mesure la répartition spatiale de la pression entre la surface du capteur et l’objet manipulé, afin de percevoir la position et l’orientation de l’objet dans le préhenseur (main, pince, etc.). Il capte tous les événements tactiles haute fréquence, tels que les vibrations, afin d’anticiper un glissement potentiel. Ces informations sont traitées et transmises au contrôleur permettant d’adapter la pose et la force de la préhension le cas échéant.
Applications
Conçu dans le cadre du projet européen TraceBot (tracebot.eu) avec le CEA-List, ce dispositif de détection donne le jour à une nouvelle génération de préhenseurs agiles et intelligents, destinés à la manipulation robotique de produits médicaux stériles. La technologie peut être adaptée à d'autres secteurs applicatifs :
- Divertissement et loisirs : initialement développé pour ISKN en 2017 (crayon numérique intelligent) ;
- Sport et paramédical : semelles intelligentes, caractérisation d'empreintes ;
- Grande distribution : rayons intelligents pour les inventaires
- Médical : lits d'hôpital intelligents pour prévenir les escarres ;
- Industrie : mesure de déformation mécanique pour la maintenance prédictive ;
- Autres applications nécessitant une détection sensorielle surfacique à moindre coût et compacte.
|
Ce qui le rend unique
Ce capteur multicouche ultrafin utilise des technologies imprimées du CEA-Liten pour une flexibilité de conception accrue et s'appuie sur l'expertise du CEA-Leti en matière de conception de systèmes de capteurs, de mécatronique et de traitement du signal. Une première couche mesure les pressions statiques et quasi-statiques sur l’intégralité de sa surface, permettant d’imager la distribution spatiale de la pression et de localiser les points de contact avec une précision submillimétrique. La deuxième couche, quant à elle, est sensible aux événements à haute fréquence, générés par des vibrations, des impacts ou des frottements. Grâce à des moyens de calcul proche du capteur, les informations issues de la surface tactile multipoint sont prétraitées : au lieu d’envoyer des données brutes au contrôleur du robot, il peut transmettre une interprétation préliminaire (par exemple, « l’objet est en train de glisser »), permettant ainsi au contrôleur d'ajuster la préhension du robot.
|
La suite
Les prochains développements porteront sur :
- l’amélioration du matériau sensible à la pression ;
- l’ajout de nouvelles couches sensorielles ;
- le développement de nouveaux algorithmes proche capteur (edge IA).
Publications
Spectro-Temporal Recurrent Neural Network for Robotic Slip Detection with Piezoelectric Tactile Sensor, Théo Ayral, Saifeddine Aloui, and Mathieu Grossard, 2023, IEEE/ASME AIM 2023.
|