Il n'y a rien de tel que la pression réconfortante de la main de votre partenaire. Mais la main d'un robot ? C'est peut-être un peu différent.

Maintenant, un diplômé en mécatronique de l'Université Simon Fraser a conçu des « doigts » de robots humanoïdes imprimés en 3D qui imitent la force et la tendresse d'une main humaine. Pour les personnes ayant des problèmes de mobilité ou des différences de membres, les robots équipés de ces doigts flexibles pourraient s'avérer des compagnons ou des outils importants pour une vie indépendante.

"Dans ce champ, appelée robotique douce, nous nous inspirons de la nature pour créer des matériaux pour les robots qui peuvent interagir en toute sécurité avec les humains, " dit Manpreet Kaur, qui a développé les doigts humanoïdes imprimés en 3D dans le cadre de son récent doctorat. thèse, supervisé par le professeur d'ingénierie des systèmes mécatroniques Woo Soo Kim. Kaur diplômés cette semaine, après avoir soutenu avec succès sa thèse en avril.

Les robots disponibles dans le commerce d'aujourd'hui sont souvent fabriqués avec des matériaux durs qui, lorsqu'il est mal utilisé, pourraient rayer ou empaler leurs opérateurs humains, ou sont simplement mal à l'aise d'interagir avec. Inversement, de nombreux matériaux qui composent les robots dits mous, tels que les robots gonflables ou ressemblant à de la gelée, peuvent être trop mous pour transporter des charges et peuvent être facilement perforés avec une utilisation régulière et une interaction humaine.

« Nous avons besoin de quelque chose qui tire parti de la flexibilité et de la douceur de ces matériaux souples, mais qui soit également suffisamment solide et durable pour accomplir différentes tâches, " explique Kaur.

Les fabricants de robotique et les chercheurs ont cherché à créer des assistants personnels robotiques et des membres ou prothèses bioniques qui combinent la durabilité des robots courants avec la douceur d'un robot souple.

Pour relever le défi, Kaur a conçu un nouveau corps robotique qui pourrait bien avoir le bon toucher.

Dans le laboratoire de fabrication additive de SFU, Kaur a développé le poids léger, Polymères imprimés en 3D structurés avec une conception unique en treillis qui peuvent être "réglés" sur différentes rigidités, de souples et caoutchouteux à durs et métalliques.

"La beauté de l'utilisation de l'impression 3D est qu'elle nous donne la possibilité de fabriquer les doigts très efficacement, " dit Kim, qui dirige le développement de matériaux d'impression 3D durables et dont le laboratoire développera davantage la technologie maintenant que Kaur est diplômé.

"Le processus est facilement évolutif. Et, L'impression 3D peut utiliser des matériaux moins coûteux et plus durables dans la fabrication elle-même."

Alors que l'imprimante 3D fait les doigts, Kaur embarque des capteurs (également imprimés en 3D) qui détectent la pression et la contrainte, imitant la capacité d'un humain à sentir la pression d'une main. Le matériau est flexible et se déplace comme un doigt humain, mais possède également des propriétés d'absorption des chocs et des vibrations adaptées aux composants électriques qu'il contiendra.

Kaur et Kim ont ensuite testé la technologie des doigts robotisés en créant une pince robotique capable de manipuler habilement des objets mous tels que des poivrons, des tomates, voire des œufs, sans casser ni percer les objets. La technologie pourrait avoir des applications dans de nouveaux types de membres prothétiques et de robots humanoïdes qui sont à la fois suffisamment durables pour un usage quotidien, et assez doux pour accomplir des tâches délicates.

La recherche devrait être publiée cet été alors que l'équipe attend des nouvelles sur un brevet pour lequel elle a déposé une demande. Kaur collabore également avec d'autres chercheurs pour créer une main prothétique robotique à partir de son innovation.

"Pour voir mes résultats s'habituer à une application comme celle-ci, c'est très important pour moi, " dit Kaur. "Cette recherche est très excitante et j'ai hâte de voir comment elle peut rendre les robots sûrs et accessibles pour les autres."