L'Entreprise Sud-Coréenne Tesollo Dévoile une Main Robotique 20-DoF de Moins de Deux Livres

L'Écart de Dextérité en Robotique

L'écart entre ce qu'un robot peut penser et ce qu'il peut faire physiquement a longtemps été une limitation centrale de la robotique pratique. Les systèmes d'AI ont réalisé des capacités remarquables en planification, raisonnement et réaction aux entrées visuelles et tactiles, mais traduire cette intelligence en contrôle moteur fin — le type qui permet à un humain d'enfiler une aiguille, d'attraper un verre qui tombe ou de trier des articles mélangés au toucher — est resté l'un des problèmes d'ingénierie les plus difficiles du domaine. L'effecteur terminal, la main à l'extrémité d'un bras de robot, est où l'intelligence rencontre le monde physique, et la plupart des conceptions actuelles restent bien en deçà de la capacité humaine.

Tesollo, une entreprise sud-coréenne spécialisée dans les mains et les préhenseurs robotiques dextres, a présenté un appareil conçu pour combler cet écart de manière significative. La DG-5F-S est une main robotique à cinq doigts avec 20 degrés de liberté, conçue pour répliquer l'articulation de type humain dans les contraintes de taille et de poids requises pour l'intégration dans des plateformes de robots humanoides. Pesant moins de 900 grammes (environ 2 livres), elle est conçue pour être positionnée à l'extrémité du bras d'un robot humanoide sans perturber l'équilibre et la dynamique du système.

Spécifications Techniques

Les 20 degrés de liberté de la DG-5F-S représentent une avancée substantielle par rapport à la plupart des mains robotiques commerciales, qui offrent généralement entre 6 et 12 degrés de liberté. Chaque degré de liberté correspond à un axe articulaire indépendant — une direction dans laquelle une partie de la main peut indépendamment fléchir, s'étendre ou tourner. Avec 20 DoF sur cinq doigts, la DG-5F-S peut produire une gamme beaucoup plus large de configurations de préhension et de mouvements de manipulation que les conceptions plus simples, y compris les pinces en pince, les préhensions de puissance et les manipulations dextres intramanuelles qui caractérisent l'utilisation de la main humaine.

Le système d'actuation utilise une combinaison de moteurs électriques et de mécanismes entraînés par tendons — une approche de conception qui s'inspire de l'anatomie de la main humaine, où les muscles de l'avant-bras transmettent la force aux articulations des doigts par des tendons. Cette stratégie d'actuation distribuée maintient le poids hors des doigts, améliorant la performance dynamique de la main et la rendant moins vulnérable aux dommages par choc.

Intégration des Capteurs

La dextérité sans capteurs est limitée. La DG-5F-S intègre des capteurs tactiles distribués sur les surfaces de l'extrémité des doigts et de la paume qui fournissent des données de force de contact et de distribution de pression à des taux de mise à jour adaptés au contrôle en temps réel. Ces capteurs permettent au système de contrôle de détecter si un objet glisse de la prise avant un glissement complet et d'ajuster la force de prise en conséquence — une capacité essentielle pour manipuler les articles fragiles, les objets déformables et les articles ayant des propriétés de surface imprévisibles.

La suite de capteurs inclut également des codeurs de position articulaire avec une résolution suffisante pour détecter les petits écarts par rapport aux positions commandées, permettant le type de manipulation contrôlée par force précise requise pour des tâches telles que l'insertion de connecteurs, l'utilisation d'outils ou la manipulation de composants électroniques.

Applications Cibles et Intégration Plateforme

Tesollo a conçu la DG-5F-S spécifiquement pour l'intégration avec les plateformes de robots humanoides, un marché qui a connu une activité d'investissement et de développement dramatique ces dernières années. Les entreprises, notamment Figure, Agility Robotics, 1X et le programme Atlas de Boston Dynamics, ont toutes besoin de mains très dextres pour étendre le répertoire de tâches de leurs robots au-delà de la locomotion et de la manipulation d'objets simples vers la gamme plus large de tâches de manipulation trouvées dans les environnements de fabrication, de logistique et de service.

La spécification de poids inférieur à 2 livres reflète les contraintes de charge utile imposées par les conceptions de bras de la plupart des plateformes humanoides existantes. Une main trop lourde oblige à des compromis dans la structure du bras, le dimensionnement de la chaîne cinématique et la capacité de la batterie qui se répercutent sur l'ensemble de la conception du robot. En gardant la DG-5F-S dans l'enveloppe de poids que la plupart des conceptions de bras humanoides peuvent accueillir, Tesollo a fait du dispositif une option de mise à niveau enfichable pour les plateformes déjà en développement ou en déploiement.

Le Moment du Marché

La DG-5F-S arrive alors que l'industrie de la robotique humanoïde effectue sa transition des démonstrations de preuve de concept aux premiers déploiements en production. Plusieurs entreprises ont annoncé des engagements de production pour des milliers d'unités humanoides au cours des deux à trois prochaines années, créant une demande à court terme pour chaque sous-système qui compose un robot humanoïde. Une main très dextre disponible dans le commerce provenant d'un fournisseur spécialisé réduit l'un des défis d'ingénierie importants que chaque développeur humanoïde aurait autrement besoin de résoudre indépendamment.

Le positionnement de Tesollo en tant que fournisseur spécialisé — analogue à la façon dont les fabricants de modules de caméra ou les producteurs de cellules de batterie opèrent dans l'écosystème de l'électronique grand public — reflète un pari que le marché humanoïde sera assez grand pour soutenir les fournisseurs de composants spécialisés plutôt que d'exiger que chaque fabricant de robots développe chaque sous-système en interne. Au fur et à mesure que le marché se développe, cette structure d'écosystème accélérera le progrès global en permettant à chaque entreprise de concentrer ses ressources sur ses compétences distinctives.

Cet article est basé sur un reportage d'Interesting Engineering. Lire l'article original.