Les robots humanoïdes dépassent le stade des simples assemblages de métal et d’engrenages pour devenir bien plus sensibles.
Dans une avancée majeure pour l’intelligence incarnée, des chercheurs chinois ont mis au point une peau électronique « neuromorphique » (NRE-skin) qui permet aux robots de ressentir le toucher, de détecter les blessures et même de réagir à la douleur par des mouvements réflexes, en reproduisant la manière dont le système nerveux humain protège le corps.
Alors que la plupart des peaux robotiques actuelles se limitent à détecter la pression grâce à un câblage complexe et encombrant, cette nouvelle NRE-skin s’inspire de la biologie. La peau humaine est un réseau sophistiqué dans lequel les terminaisons nerveuses transforment le toucher en « impulsions » que le cerveau peut interpréter. La NRE-skin fait de même en convertissant la pression physique en trains d’impulsions de type neuronal.
Selon l’équipe de recherche, cette conception hiérarchique permet au robot de comprendre non seulement qu’il est touché, mais aussi exactement où et avec quelle intensité. Comme Ars Technica le rapporte, ce système exploite ces pics d’activité pour créer « quelque chose qui s’apparente à un code-barres et aide à identifier le capteur à l’origine de la mesure ».
Le facteur « aïe » : douleur active et réflexes
La caractéristique la plus remarquable de la NRE-skin est sa capacité à « ressentir » la douleur et à réagir instantanément. Chez l’être humain, un arc réflexe nous permet de retirer la main d’une plaque de cuisson brûlante avant même que notre cerveau n’ait traité la chaleur. La NRE-skin reproduit ce mécanisme en intégrant un « centre de la douleur » directement dans les circuits de la peau.
Lorsque la pression atteint un niveau dangereux, la peau déclenche immédiatement une réaction motrice, contournant le « cerveau » central du robot afin d’éviter les dommages.
Le système de peau neuromorphique NRE-skin. Image : PNAS
« Les impulsions brutes déclenchées par la pression et produites par le générateur d’impulsions s’accumulent dans le centre de mise en cache du signal jusqu’à ce qu’un seuil de douleur prédéfini soit dépassé, ce qui active un signal de douleur », ont expliqué les chercheurs.
Lors de démonstrations, un robot humanoïde portant cette peau affichait une expression souriante lors d’un contact léger, mais adoptait une « expression douloureuse » et retirait sa main lorsque la pression devenait trop forte.
Détection autonome des blessures et réparations « façon Lego »
Au-delà de la simple perception du monde, cette peau sait quand elle est endommagée. Le système effectue de manière autonome des « contrôles de l’ensemble du corps » toutes les cinq minutes. Chaque capteur envoie une « impulsion de présence » ou un signal « je suis toujours là ». Si une impulsion manque, le robot sait exactement où il a été blessé.
Comme les matériaux artificiels ne peuvent pas se régénérer comme les cellules humaines, les chercheurs ont conçu une peau modulaire. Grâce à une interface magnétique « façon Lego », une section endommagée peut être retirée et remplacée par une pièce neuve en quelques secondes. Une fois la nouvelle pièce fixée, elle rejoint automatiquement le réseau et commence ses propres autodiagnostics.
Pourquoi c’est important
Cette avancée constitue une étape importante vers la création d’assistants domestiques empathiques, capables d’interagir en toute sécurité avec les humains. En dotant les robots d’un instinct de préservation et d’un « sens du toucher » plus nuancé, ils deviennent moins semblables à de lourdes machines et davantage à des partenaires intuitifs.
Si la peau se concentre actuellement sur la pression, les chercheurs estiment que les futures versions pourraient être perfectionnées pour gérer des environnements encore plus complexes, ouvrant la voie à des robots capables de véritablement « ressentir » leur chemin dans le monde.
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