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Des chercheurs de Facebook construisent une peau et des doigts de meilleure qualité pour des robots plus doux et plus sensibles

Selon Facebook AI Research, la prochaine génération de robots devrait être bien meilleure à ressentir – pas les émotions, bien sûr, mais en utilisant le sens du toucher. Et pour faire avancer le ballon dans ce domaine relativement nouveau de la recherche en IA et en robotique, la société et ses partenaires ont construit un nouveau type de peau et de bout de doigt électroniques peu coûteux, durables et offrant un sens tactile basique et fiable à nos amis mécaniciens.

La question de savoir pourquoi exactement Facebook se penche sur la peau des robots est suffisamment évidente pour que le chef de l’IA, Yann LeCun, l’ait abordée de manière préventive lors d’un appel aux médias présentant les nouveaux projets.

Curieusement, se souvient-il, cela a commencé avec Zuckerberg notant que la société ne semblait avoir aucune bonne raison de se pencher sur la robotique. LeCun semble avoir pris cela comme un défi et a commencé à l’étudier, mais une réponse claire est apparue avec le temps : si Facebook devait fournir des agents intelligents – et quelle entreprise technologique qui se respecte ne l’est pas ? – alors ces agents doivent comprendre le monde au-delà de la sortie d’une caméra ou d’un microphone.

Le sens du toucher n’est pas très efficace pour dire si quelque chose est une image d’un chat ou d’un chien, ou qui parle dans une pièce, mais si des robots ou des IA prévoient d’interagir avec le monde réel, ils ont besoin de plus que cela.

“Ce pour quoi nous sommes devenus bons, c’est la compréhension des pixels et des apparences”, a déclaré le chercheur de FAIR Roberto Calandra, “Mais comprendre le monde va au-delà de cela. Nous devons aller vers une compréhension physique des objets pour fonder cela.”

L’histoire continue

Alors que les caméras et les microphones sont bon marché et qu’il existe de nombreux outils pour traiter efficacement ces données, on ne peut pas en dire autant du toucher. Les capteurs de pression sophistiqués ne sont tout simplement pas des produits de consommation populaires, et donc tous ceux qui sont utiles ont tendance à rester dans les laboratoires et les environnements industriels.

Le projet DIGIT est assez ancien, le principe remontant à 2009 ; nous avons écrit sur le projet du MIT appelé GelSight en 2014, puis à nouveau en 2020 – la société s’est développée et est désormais le partenaire de fabrication de cette approche bien documentée du toucher. Fondamentalement, vous avez des particules magnétiques en suspension dans une surface de gel mou, et un magnétomètre en dessous peut détecter le déplacement de ces particules, traduisant ces mouvements en cartes de force précises des pressions provoquant le mouvement.

Cette implémentation particulière (vous pouvez voir le bout des doigts eux-mêmes dans l’image en haut) est améliorée et assez sensible, comme vous pouvez le voir sur les cartes de pression détaillées qu’elle est capable de créer lorsque vous touchez divers éléments :

Objets montrés au-dessus des images des signaux produits par le bout du doigt robotique.

Objets montrés au-dessus des images des signaux produits par le bout du doigt robotique.

Crédits image : Facebook

ReSkin est une version agrandie de la même idée, mais répartie sur une plus grande surface. L’un des avantages du système de type GelSight est que le composant dur – la puce avec le magnétomètre et la logique, etc. – est totalement séparé du composant souple, qui n’est qu’un tampon flexible imprégné de points magnétiques. Cela signifie que la surface peut se salir ou se rayer et est facilement remplacée, tandis que la partie sensible peut se cacher en toute sécurité en dessous.

Dans le cas de ReSkin, cela signifie que vous pouvez accrocher un tas de puces de n’importe quelle forme et poser une plaque d’élastomère magnétique sur le dessus, puis intégrer les signaux et vous obtiendrez des informations tactiles de l’ensemble. Eh bien… ce n’est pas si simple, puisque vous devez le calibrer et tout, mais c’est beaucoup plus simple que d’autres systèmes de peau artificielle qui pouvaient fonctionner à des échelles supérieures à quelques pouces carrés.

Vous pouvez même en faire de petites chaussures pour chiens, car pourquoi pas ?

Image animée d'un chien avec des coussinets de détection de pression sur ses pieds et les lectures de ceux-ci.

Image animée d'un chien avec des coussinets de détection de pression sur ses pieds et les lectures de ceux-ci.

Image animée d’un chien avec des coussinets de détection de pression sur ses pieds et les lectures de ceux-ci.

Image animée d’un bon chien avec des coussinets de détection de pression sur ses pieds et les lectures de ceux-ci.

Avec une surface sensible à la pression comme celle-ci, les robots et autres appareils peuvent plus facilement détecter la présence d’objets et d’obstacles, sans dépendre, par exemple, d’une friction supplémentaire de l’articulation exerçant une force dans cette direction. Cela pourrait rendre les robots d’assistance beaucoup plus doux et réactifs au toucher – non pas qu’il existe de nombreux robots d’assistance pour commencer. Mais une partie de la raison est qu’on ne peut pas leur faire confiance pour ne pas écraser des choses ou des personnes, car ils n’ont pas un bon sens du toucher !

Le travail de Facebook ici ne consiste pas à proposer de nouvelles idées, mais à rendre une approche efficace plus accessible et abordable. Le cadre logiciel sera rendu public et les appareils pourront être achetés à un prix relativement bas, il sera donc plus facile pour d’autres chercheurs de se lancer sur le terrain.

 
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