IA : Toucher artificiel pour doigt robotique.

Le département d'ingénierie biomédicale (BME) de l’école d'ingénieurs Viterbi de Los Angeles (Université de Californie du Sud) a mis au point un doigt robotique ultrasensible. Cette réalisation, publiée dans le numéro de Frontiers in neurobiotics du 18 juin 2012, repose sur la mise au point d'un capteur, nommés BioTac, fabriqué dans un matériau souple et doux, et possédant ses propres empreintes digitales.
Ce capteur est développé par la start-up SynTouch LLC. Il peut identifier les forces de frottement ainsi que la température des objets en contact sur son enveloppe en silicone. Entre la coque électronique et la peau en silicone, un fluide conducteur électrique joue le rôle d’interface. Un hydrophone permet alors de détecter les vibrations pour identifier les textures et, comme chez l'homme, lorsque les doigts touchent une surface, la peau vibre de façon spécifique. Ces vibrations sont détectées électriquement, permettant une sensibilité périphérique bien supérieure à celle de la main humaine. des capteurs thermiques permettent de mesurer, garce au mouvement du doigt, la conductance thermique du matériau palpé, distinguant ainsi facilement par exemple le métal du bois. Cette intelligence "embarquée" au bout du doigt permet également de repérer des formes, en distinguant des bords, des arêtes, des coins, des surfaces planes et même la courbure des objets.
Les capteurs de pression permettent d'intégrer ce doigt à une main robotique afin de permettre une saisie "sensible".

L'originalité du robot est son intelligence algorithmique "distale", permettant les traitements de reconnaissance et de détection au sein même du capteur. C'est d'ailleurs, d'après les auteurs, l'enjeu de recherche du dispositif : BioTac stocke en mémoire des textures et propriétés d’objets rencontrés auparavant. Confronté à une texture inconnue, le capteur détermine des niveaux de similitude de ce qu’il touche avec les données de son "expérience". L'analyse permet alors de décider quel doit être le mouvement suivant le plus efficace à effectuer afin de déterminer une nouvelle expérience. Ce processus de bouclage sensori-moteur et de comparaison avec la mémoire est répété jusqu’à ce que le robot atteigne un taux de confiance idéal (de 99%). L’expérience montre que le dispositif, entraîné avec plus d'une centaine de textures courantes, n'a besoin que de 5 mouvements exploratoires pour les identifier avec un taux d'erreur inférieur à 5% (ces performances sont bien supérieures à celles de la main humaine).
Plusieurs applications sont envisagées, notamment dans le domaine des prothèses ou dans celui de la détection fine. (voir une vidéo ici ). On peut s'interroger sur la sensation que peut alors avoir un humain équipé de telles substitutions hypersensibles, en confrontant peut-être l'hypothèse de l'hypertactilité, avec le rapide "plus c'est mieux", et en mettant à l'expérimentation celle d'une "limitation utile des performances" pour une harmonisation des afférences et de la multisensorialité humaine. On attend également un test de ce capteur pour la lecture Braille.