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Des robots autonomes, inspirés de certaines espèces de rongeurs dont le sens du toucher est très développé, pourraient être capables d’intervenir dans des conditions de visibilité restreintes.

Le règne animal inspire les chercheurs en matière d’innovation. Notamment lorsqu’il s’agit de développer des technologies se rapprochant de certains mécanismes biologiques et/ou des sensations propres aux êtres vivants, telles que le toucher. Le projet Biotact (Biomimetic technology for vibrissal active touch), financé par l’UE et lancé en début d’année 2008, est soutenu par le septième programme-cadre (7ème PC), qui lui alloue environ 5,4 millions d’euros (sur un coût total de 7,8 millions d’euros). Dix partenaires originaires d’Allemagne, de France, d’Italie, du Royaume-Uni, des États-Unis, d’Israël et de Suisse, étudient dès à présent les mécanismes sensoriels permettant à ces rongeurs de percevoir les formes et les surfaces, et ce, grâce à leurs moustaches !

Les moustaches « capteur-détecteur » du rat

« L’utilisation du toucher dans la conception des systèmes d’intelligence artificielle a été très négligée jusqu’à présent », explique Ehud Ahissar professeur à l’institut Weizmann en Israël. Le rat commun (Rattus norvegicus) et la musaraigne (Suncus etruscus) figurent parmi les meilleurs exemples d’animaux dont le sens du contact est particulièrement développé, le rendant beaucoup plus efficace que le sens tactile par le bout des doigts des humains. « Chez les créatures nocturnes, ou celles peuplant des sites peu éclairés, l’usage du toucher est largement préféré à la vision en tant que premier moyen d’obtenir ou de recevoir des informations physiques sur l’environnement ambiant ».

Le rat de laboratoire, spécialiste du toucher
©Biotact

Comment le rat utilise-t-il sa « moustache » pour explorer son environnement et comment le cerveau traite-t-il cette information ? Et qu’est-ce qui rend la « moustache » du rat beaucoup plus efficace que le bout des doigts d’une personne normale ? Il semblerait que ces animaux effectuent un mouvement de va et vient très rapide avec leurs appendices qui assurent par là même, la fonction de détecteurs. C’est ce « balayage » actif et répétitif qui ferait la différence et leur permettrait de déterminer la forme et la surface des objets et de capturer leur proie. D’après les recherches effectuées par le consortium, les signaux partent des moustaches et parcourent des voies parallèles qui fonctionnent en boucles d’informations fermées, en surveillant en permanence les signaux qu’elles reçoivent et en adaptant leurs réactions en conséquence. Les chercheurs pensent que les interactions complexes entre ces boucles sont responsables du contrôle riche et précis du mouvement.

De nombreuses applications à portée de moustache

« L’objectif de cette recherche est d’aider à obtenir une meilleure compréhension du cerveau d’une part et de faire progresser la technologie de l’autre ». Elle devrait permettre d’aboutir à un traitement de l’information plus efficace et à des avancées technologiques importantes dans le domaine de la robotique. Les robots conçus selon ce principe pourront être utilisés pour les travaux sur l’intelligence artificielle, en incorporant certaines des caractéristiques d’un vrai cerveau.

Un robot tactile dans le concept ScratchBot
©Biotact

Les applications technologiques montreront probablement de nombreux avantages par rapport aux systèmes robotiques conventionnels. Les chercheurs pensent à la réalisation de machines pouvant être utilisées, par exemple dans des missions de sauvetage, dans des interventions en milieu inhospitalier ou en visibilité réduite, voire même dans l’exploration spatiale. En tout cas, une nouvelle génération de capteurs et de robots est en vue avec des machines dotées d’une sensibilité au toucher.