Vers des robots dotés d’un instinct de conservation grâce à une peau artificielle révolutionnaire
Une équipe de scientifiques basés à Hong Kong a mis au point une technologie baptisée NRE-skin. Cette avancée majeure permet aux machines de réagir instantanément à une agression physique, à l'image des réflexes humains qui nous protègent du danger sans intervention consciente du cerveau.
Dans le monde de la robotique classique, chaque interaction captée par une machine doit être analysée par son unité centrale de traitement. Ce processus, bien que performant, demande un certain temps de calcul. Chez l'être humain, la nature a prévu un raccourci : le réflexe. Si vous posez votre main sur une plaque brûlante, vos muscles se contractent pour retirer votre bras avant même que votre esprit n'ait formulé la pensée de la douleur. Ce traitement décentralisé de l'information est au cœur des travaux menés par la City University of Hong Kong, dont les résultats ont été récemment mis en lumière dans la revue scientifique PNAS.
Le mécanisme de la douleur au service de la sécurité
L'innovation repose sur une structure électronique neuromorphique, c'est-à-dire qui imite l'architecture du système nerveux. Ce revêtement, nommé NRE-skin, fonctionne selon une hiérarchie précise. En temps normal, la couche protectrice externe envoie des signaux réguliers au processeur principal pour confirmer l'absence d'anomalie. Mais dès qu'une pression ou un contact dépasse un certain seuil critique, le système change de comportement.
Plutôt que d'envoyer l'alerte vers l'ordinateur central et d'attendre une décision, la peau génère une impulsion électrique de haute tension directement dirigée vers les moteurs du robot. Ce court-circuit volontaire permet une réaction d'évitement immédiate. En éliminant le délai de transmission vers le « cerveau » de la machine, les chercheurs augmentent considérablement les chances du robot de préserver son intégrité physique face à un choc ou une brûlure.
Une conception modulaire et magnétique
Au-delà de cette capacité de réaction, la NRE-skin se distingue par sa structure physique originale. Elle est composée de différents modules magnétiques capables de s'assembler et de s'aligner de manière autonome. Cette caractéristique est fondamentale pour la maintenance des équipements industriels ou domestiques. Si une partie du revêtement subit des dégâts, il suffit de retirer la zone endommagée et de la remplacer par une pièce neuve qui se connectera d'elle-même aux circuits existants.
Cette approche s'inscrit dans le domaine plus large de la robotique souple ou soft robotics, qui cherche à créer des machines moins rigides et plus sûres pour l'homme. La capacité de ces nouveaux capteurs à distinguer un contact léger d'une agression potentiellement destructrice ouvre la voie à une collaboration plus fluide entre les humains et les automates dans les usines ou les hôpitaux.
Les défis d'une sensibilité accrue
Malgré ces progrès impressionnants, la technologie doit encore évoluer avant une commercialisation à grande échelle. Actuellement, cette peau artificielle rencontre des difficultés lorsqu'elle est sollicitée par plusieurs contacts à des endroits différents en même temps. Les ingénieurs travaillent donc sur une amélioration de la finesse sensorielle pour que le robot puisse interpréter des environnements complexes où les interactions se multiplient.
L'objectif final est de créer des machines qui ne se contentent plus d'exécuter des ordres, mais qui possèdent une véritable conscience physique de leur environnement. En dotant les robots de cet instinct de survie artificiel, les scientifiques espèrent réduire les accidents et prolonger la durée de vie des composants électroniques souvent fragiles.