Boston Dynamics donne plus d'informations sur sa main humanoïde redessinée

Boston Dynamics a déclaré que sa nouvelle main est toujours capable de manipuler plus de 100 livres. | Source : Boston Dynamics

La semaine dernière, Boston Dynamics Inc. a présenté sa nouvelle main de robot humanoïde. La main à quatre doigts possède 13 degrés de liberté, ou DoF, et est actionnée directement. L'entreprise a déclaré qu'elle l'avait conçu pour une fabrication de masse.

Beaucoup de choses ressortent immédiatement de la main. Notamment, Boston Dynamics a abandonné le petit doigt et réduit la taille de la pince. Moins évidemment, la société a déclaré avoir construit la nouvelle main pour la simulation haute fidélité afin de permettre l'apprentissage par renforcement (RL) de la simulation au réel.

Pour en savoir plus sur la nouvelle main, The Robot Report s'est entretenu avec Alberto Rodriguez, directeur du comportement des robots pour Atlas chez Boston Dynamics.

Qu’est-ce que Boston Dynamics a appris de ses essais humanoïdes et qu’il a appliqué à la nouvelle main ?

Rodriguez : Disposer d'une feuille de route produit pour Atlas a été un facteur clé lorsqu'il s'est agi de prendre des décisions difficiles, comme quel est le bon niveau de complexité que nous devrions mettre dans une main et de naviguer dans son compromis de conception entre dextérité, résistance, robustesse, coût, réparabilité et détection.

Nous avons appris des choses de la conception de la carrosserie d’Atlas. Il y a des éléments comme la simplicité, la modularité et la maturité des actionneurs qui ont du sens en théorie, mais avec le temps, vous commencez à apprécier l'énorme impact qu'ils ont sur la vitesse à laquelle vous pouvez vous déplacer.

Un robot fiable vous permet de capturer des données plus rapidement, d'effectuer davantage d'expériences et de prendre des paris lors des premiers déploiements. La modularité vous permet de vous concentrer avec plus d'énergie sur un plus petit nombre de choses dont vous avez besoin pour réussir. Cela vous permet également d’avancer plus rapidement.

Nous avons utilisé la même philosophie avec cette main. Il est constitué de 13 actionneurs identiques, tous entièrement encapsulés, sans câbles fragiles traversant les joints, ce qui s'avère déjà payant.

Nous avons également appris, par exemple, que les premières mains étaient suffisamment fortes pour soulever des objets lourds de plus de 100 lb, nous n'avions donc pas besoin d'augmenter la force, et nous pourrions envisager de la diminuer un peu pour améliorer encore la transparence de l'actionnement. Nous avons également été confrontés aux défis rencontrés par les anciens utilisateurs avec certaines tâches plus complexes, qui ont influencé la conception actuelle.

Avez-vous examiné des effecteurs finaux disponibles dans le commerce et pourquoi avez-vous décidé de créer une main en interne ?

Rodriguez : Nous regardons toujours ce qui existe pour comprendre l'état de l'art. Les mains sont un élément technologique clé qui fait tellement partie intégrante de la proposition de valeur des humanoïdes qu’il nous serait très difficile de l’aborder autrement qu’en interne.

Comme nous l'avons décrit dans notre article de blog, tout le monde résulte d'un compromis très conséquent en termes de capacités, et il est essentiel de comprendre comment cela s'intègre dans la feuille de route du produit.

Comment Boston Dynamics garantit-il la durabilité afin que la pince puisse durer pendant de nombreuses périodes de travail ?

Rodriguez : Ce n’est pas très différent de la façon dont nous procédons pour d’autres technologies clés du robot.

Tout commence par une incroyable équipe de conception de matériel qui a fait cela à plusieurs reprises auparavant et a construit une intuition sur ce qui conduit à un matériel fiable.

Nous avons également une forte culture de collaboration entre les équipes comportementales et matérielles dès les premières phases de conception afin de verrouiller les fonctionnalités clés de conception, telles que la morphologie, la détection, la répartition du couple, etc., en utilisant des techniques telles que la simulation ou la conception de maquettes. Cela permet à l’équipe matérielle d’aborder la conception détaillée avec plus de confiance.

Nous construisons les premiers prototypes et les mettons entre les mains des équipes de systèmes, de contrôles et de comportement pendant un certain temps pour découvrir autant d'inconnues que possible et itérer sur la conception.

Ensuite, nous mettons les mains et les différents sous-composants à l’épreuve sous des tests rigoureux de validation et de vérification pour vérifier que leur comportement est à la hauteur des attentes. Bien que cela soit fastidieux et puisse initialement ralentir le déploiement du nouveau matériel, cela finit par accélérer le processus en permettant d'affiner les problèmes plus rapidement que d'avoir à les découvrir péniblement sur le terrain.

Quels types de tâches avez-vous testés avec la nouvelle main ?

Rodriguez : De toutes sortes. Il est difficile de définir les exigences d’un système aussi complexe qu’une main, et une façon d’y parvenir est de construire une suite de tâches représentatives de ce que la main est censée faire à l’avenir. Beaucoup d’entre elles sont des tâches industrielles courantes telles que l’utilisation d’outils électriques portatifs, la manipulation de câbles et la pêche aux vis.

Nous avons également utilisé ces mains pour de nombreuses tâches moins axées sur la mission, telles que des tâches de rappel que nous utilisons pour comparer avec des mains précédentes, et dans d'autres tâches qui nous aident à explorer les limites de ce dont les mains sont capables.

Comme toujours, nous aimons nous inspirer des exploits physiques humains – comme le parkour ou la gymnastique – pour nous dépasser et le faire d’une manière qui crée un lien avec les gens. Nous avons joué avec différents types de jeux de jonglerie et de vitesse.

Boston Dynamics a déclaré que son objectif n'était pas de construire une main compliquée, mais plutôt une main fiable, capable d'utiliser des outils. | Source : Boston Dynamics

Pouvez-vous nous en dire plus sur le processus de Boston Dynamics qui décide du nombre de doigts à inclure sur la main ?

Rodriguez : Le processus repose sur l'intuition, des périodes de grande entropie dans la conception des concepts, puis une suite de tâches ou de comportements que nous voulions que la main soit capable d'accomplir. Notre feuille de route produit nous donne des tâches de manipulation concrètes dont nous savons qu'elles sont à la portée d'Atlas.

L'utilisation d'outils est un exemple important, mais il y en a bien d'autres, depuis la taille des vis qu'Atlas devrait pouvoir choisir jusqu'à la taille des espaces dans lesquels Atlas devrait pouvoir mettre la main.

Un autre moyen utile de définir les exigences de la main consiste à définir un ensemble de mouvements importants pour un comportement de manipulation adroit et de mesurer les conceptions en fonction de ceux-ci. Voici quelques-unes des principales motions sur lesquelles nous nous sommes concentrés :

Être capable de faire glisser le bout du pouce le long des autres doigts

Être capable de faire glisser le bout du pouce entre les doigts

Être capable de balancer le bout du pouce contre l’index…

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