Un capteur multisensoriel pour robots souples et technologies portables

ChromoSense : un capteur multisensoriel pour robots souples et technologies portables

Des chercheurs ont développé un capteur innovant capable de détecter simultanément plusieurs stimuli mécaniques et thermiques, ouvrant le chemin à des robots souples plus autonomes et des technologies portables plus performantes. Cette technologie, appelée ChromoSense, pourrait bousculer le domaine de la robotique et des dispositifs portables.

Le capteur ChromoSense, développé par Jamie Paik et ses collègues du Laboratoire de robotique reconfigurable de l’EPFL en Suisse, repose sur un concept simple : la couleur. Il est constitué d’un cylindre en caoutchouc translucide avec trois sections teintées en rouge, vert et bleu.

Une LED située dans la partie supérieure envoie de la lumière à travers le noyau, tandis qu’un spectromètre miniature dans la partie inférieure capte les changements du trajet lumineux à travers les couleurs lorsque le dispositif est plié ou étiré.

En plus de détecter les flexions, étirements et compressions, ChromoSense est également capable de percevoir les changements de température grâce à une section thermosensible équipée d’un colorant spécial qui se désature à la chaleur.

ChromoSense © Titouan Veuillet, Adrian Alberola Campailla

Avantages et applications potentielles de ChromoSense

Contrairement aux technologies robotiques basées sur des caméras ou des éléments de détection multiples, ChromoSense est plus léger, moins encombrant et nécessite moins de traitement de données. Il peut être facilement intégré dans divers matériaux pour différentes tâches, ce qui le rend particulièrement adapté aux dispositifs portables et aux interfaces homme-machine.

Grâce à sa structure mécanique simple et à l’utilisation de la couleur, ChromoSense pourrait être produit à grande échelle à faible coût. Jamie Paik envisage des applications quotidiennes pour cette technologie, notamment dans les équipements et vêtements de sport, où elle pourrait fournir des informations sur la forme et les mouvements des utilisateurs.

Neil Chennoufi, Fabio Zuliani, Jamie Paik & Robert Baines © Titouan Veuillet/Adrian Campailla

Défis et perspectives d’avenir

Malgré ses nombreux avantages, ChromoSense présente également des défis, notamment le découplage des stimuli appliqués simultanément. Les chercheurs travaillent actuellement à améliorer la technologie pour détecter les forces appliquées localement et les limites exactes d’un matériau lorsqu’il change de forme.

Jamie Paik prévoit également d’expérimenter différents formats pour ChromoSense, qui a été prototypé sous une forme cylindrique et dans le cadre d’un exosuit souple portable. Il pourrait également être adapté sous une forme plate, plus adaptée aux robots origamis caractéristiques du Laboratoire de robotique reconfigurable.

Un assortiment de noyaux ChromoSense © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

En synthèse

ChromoSense est une technologie prometteuse qui pourrait révolutionner le domaine de la robotique souple et des dispositifs portables grâce à sa capacité à détecter simultanément plusieurs stimuli mécaniques et thermiques. Ses avantages, comme sa légèreté, sa simplicité et sa polyvalence, en font une solution attrayante pour de nombreuses applications.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que ChromoSense ?

ChromoSense est un capteur innovant développé par des chercheurs de l’EPFL. Il est capable de détecter simultanément plusieurs stimuli mécaniques et thermiques, ce qui pourrait être bénéfique pour les robots souples et les technologies portables.

Comment fonctionne ChromoSense ?

ChromoSense utilise la couleur pour détecter les stimuli. Il est constitué d’un cylindre en caoutchouc translucide avec trois sections teintées en rouge, vert et bleu. Une LED envoie de la lumière à travers le noyau, et un spectromètre miniature capte les changements du trajet lumineux à travers les couleurs lorsque le dispositif est plié ou étiré.

Quels sont les avantages de ChromoSense ?

ChromoSense est plus léger, moins encombrant et nécessite moins de traitement de données que les technologies robotiques basées sur des caméras ou des éléments de détection multiples. Il peut être facilement intégré dans divers matériaux pour différentes tâches.

Quels sont les défis associés à ChromoSense ?

Le principal défi de ChromoSense est le découplage des stimuli appliqués simultanément. Les chercheurs travaillent actuellement à améliorer la technologie pour détecter les forces appliquées localement et les limites exactes d’un matériau lorsqu’il change de forme.

Quelles sont les applications potentielles de ChromoSense ?

ChromoSense pourrait être utilisé dans les équipements et vêtements de sport pour fournir des informations sur la forme et les mouvements des utilisateurs. Il pourrait également être adapté pour les robots origamis et les exosuits souples portables.

Un assortiment de noyaux ChromoSense © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

Principaux enseignements

Enseignements
ChromoSense est un capteur innovant développé par des chercheurs de l’EPFL.
Il utilise la couleur pour détecter simultanément plusieurs stimuli mécaniques et thermiques.
ChromoSense est plus léger, moins encombrant et nécessite moins de traitement de données que les technologies robotiques traditionnelles.
Il peut être facilement intégré dans divers matériaux pour différentes tâches.
Les chercheurs travaillent à améliorer ChromoSense pour détecter les forces appliquées localement et les limites exactes d’un matériau lorsqu’il change de forme.
ChromoSense pourrait être utilisé dans les équipements et vêtements de sport pour fournir des informations sur la forme et les mouvements des utilisateurs.
Il pourrait également être adapté pour les robots origamis et les exosuits souples portables.
ChromoSense pourrait être produit à grande échelle à faible coût grâce à sa structure mécanique simple.

Références

Illustration principale : ChromoSense © Titouan Veuillet/Adrian Alberola Campailla

Baines, R., Zuliani, F., Chennoufi, N. et al. Multi-modal deformation and temperature sensing for context-sensitive machines. Nat Commun 14, 7499 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42655-y

L’article est adapté du contenu de l’auteure Celia Luterbacher

[ Rédaction ]

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