Révolution robotique dans la préparation des aliments ?
Mais d'abord, la pizza : une équipe crée une robotique d'assistance capable de vous préparer un repas
Pour les millions d'Américains qui vivent avec un problème de mobilité, préparer une pizza peut s'avérer beaucoup plus difficile que de choisir entre pepperoni et saucisse. Des chercheurs de Virginia Tech ont mis au point un bras robotisé doté de nouvelles pinces d'assistance qui peuvent aider les personnes handicapées à accomplir des tâches quotidiennes complexes, y compris la préparation d'une pizza. Les résultats de ces recherches, qui peuvent accroître l'autonomie des personnes à mobilité réduite, ont été publiés dans la revue Soft Robotics.
Maya Keely travaille avec un robot qui est programmé pour répondre à des commandes afin de créer une pizza.
Photo courtesy of Maya Keely
La création de nouveaux outils capables d'imiter les mouvements des utilisateurs humains est l'œuvre de Dylan Losey et Michael Bartlett, tous deux professeurs agrégés de génie mécanique. "Notre philosophie est que si l'on veut fournir à quelqu'un un robot qui puisse l'aider, il faut qu'il ait un lien avec la façon dont une personne exécute la même tâche", a déclaré Losey. "Ainsi, les actions du robot sont davantage le prolongement des mouvements naturels d'une personne. Il ne suffit pas de construire des systèmes robotiques fonctionnels, il faut aussi qu'ils soient conviviaux et intuitifs."
Grâce à un financement de plus de 600 000 dollars de la National Science Foundation et à l'aide d'étudiants chercheurs diplômés comme Maya Keely et Yeunhee Kim, l'équipe a créé une pince capable de saisir et de déplacer des objets dont la taille varie d'un grain de sable à une lourde cruche d'eau, et tout ce qui se trouve entre les deux, y compris les ingrédients d'une pizza.
Le dessert d'abord
La robotique peut accroître l'autonomie des personnes handicapées en les aidant dans leurs tâches quotidiennes, mais les robots ont souvent du mal à suivre la diversité des tâches qu'on leur demande d'accomplir, en particulier lorsqu'il s'agit de préparer le dîner. Les aliments sont variés, avec des tailles, des formes et des textures différentes, de sorte que le même robot capable d'ouvrir un pot de sauce, par exemple, peut avoir du mal à saupoudrer du fromage râpé. Comment apprendre à un robot à faire la différence entre une banane et une bouteille de ketchup ?
Dans ses travaux récents, l'équipe a programmé le robot pour qu'il reçoive des commandes à partir d'un joystick similaire à celui utilisé pour jouer à un jeu vidéo. Grâce à l'intelligence artificielle (IA), le robot a commencé à interpréter les commandes pour déchiffrer ce que l'homme essayait de faire, puis a utilisé ces données pour l'aider à accomplir le reste de la tâche.
L'équipe a décidé de commencer par quelque chose d'amusant : utiliser une main robotisée du laboratoire de Losey pour construire une coupe glacée.
La première tentative ne s'est pas bien déroulée.
"L'une des raisons pour lesquelles c'était difficile, c'est que traditionnellement, les robots pincent les choses", a expliqué M. Losey. "Cela fonctionne très bien lorsqu'il s'agit d'une bouteille de sirop, mais lorsqu'il s'agit d'éléments plus petits, comme des paillettes ou des marshmallows, il n'est pas aussi facile de tout presser et d'espérer que tout se passe bien.
Le problème était en partie lié au matériau de la pince robotisée. Lorsqu'une pince est fabriquée à partir de matériaux purement souples, elle peut se heurter à des objets irréguliers ou lourds. Lorsque la pince est fabriquée à partir de matériaux plus rigides, il arrive souvent qu'elle ne puisse pas saisir de petits objets ou des groupes d'objets.
L'équipe de Losey et Bartlett a décidé de construire une combinaison des deux : une robotique rigide qui utilise une pince souple à son point de contact. S'appuyant sur les travaux de Bartlett dans le domaine des matériaux souples et des adhésifs aux propriétés uniques, l'équipe a mis en œuvre ce que l'on appelle des adhésifs commutables, qui "peuvent être forts et adhésifs pour saisir des objets, mais qui peuvent aussi être facilement désactivés pour libérer l'objet", a déclaré Bartlett.
L'équipe a créé pour la main robotique un bout de doigt souple, semblable à une bulle, qui se dégonfle légèrement lorsqu'il entre en contact avec un objet, créant ainsi un lien adhésif. L'ajout d'un peu plus d'air libère la liaison. Avec les adhésifs commutables en place, le robot a réussi à faire un sundae à la crème glacée, avec des paillettes et tout le reste.
La pizza est toujours la meilleure solution
Au menu suivant : la pizza.
"Faire collaborer le bras et la pince du robot avec une personne pour assembler une pizza a vraiment remis en question tous les aspects de notre système", a déclaré M. Bartlett. "Les pizzas ont une croûte et du fromage, qui sont de tailles différentes. Elles ont également de la sauce et des garnitures, qui ont des textures différentes. La pizza est également une bonne étude de cas, car chacun veut des garnitures différentes sur sa propre pizza, ce qui la rend très personnelle. Cela signifie que l'homme et le robot devront se coordonner pour que le robot construise la pizza que l'opérateur souhaite vraiment, en utilisant ce qu'il a appris sur le déplacement de ces différentes pièces".
À l'aide d'une commande humaine, la main robotique a saisi la plaque à pizza, un métal dur. Elle a ensuite étalé la pâte de la pizza, un matériau mou. Viennent ensuite la sauce, le pepperoni, les poivrons, les olives et le fromage. Les bouts de doigts adhésifs ont fait leur travail et le robot a réussi à faire une pizza.
Cette prouesse culinaire souligne l'objectif principal de la subvention accordée par la National Science Foundation : faire progresser la technologie robotique de manière à ce que les personnes handicapées puissent accomplir un plus grand nombre de tâches.
"À long terme, nous aimerions créer des robots capables de ramasser n'importe quel type d'objet", a déclaré M. Losey. "Ils pourraient être souples, rigides, grands ou petits, ou constitués de différents types de textures. Si vous avez besoin d'un robot pour vous aider dans vos tâches quotidiennes, ce serait formidable si ce robot pouvait vous aider à préparer le déjeuner ou à composer le sundae que vous vouliez.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Autres actualités du département science
