Description du projet
Des pinces universelles inspirées de la trompe des éléphants
Depuis les chaînes de production autonomes et les aides robotiques personnelles, en passant par les robots de triage dans la production alimentaire ou les opérations de recherche et de sauvetage, la technologie robotique de demain doit faire preuve de polyvalence (même au-delà des capacités humaines), en exploitant de nouvelles formes d’intelligence comme celles issues de la conception bioinspirée concourante, du toucher artificiel et d’un actionnement souple mais puissant. Le projet PROBOSCIS, financé par l’UE, entend établir un nouveau paradigme pour des manipulations robotiques tactiles extrêmement polyvalentes capables de reproduire les capacités extraordinaires de la trompe d’un éléphant. Il va également concevoir un manipulateur à continuum, sans nette distinction entre bras et pince, composé de muscles artificiels biomimétiques proprioceptifs et d’une peau tactile artificielle qui affiche un rapport unique entre sensibilité et robustesse. PROBOSCIS devrait permettre des avancées technologiques qui se présenteront sous la forme d’une nouvelle génération de pinces universelles aux capacités inégalées, profondément ancrées et inspirées par la biologie et le comportement des éléphants. Par ailleurs, ces avancées devraient déboucher sur des applications dans des domaines variés, allant de l’assistance à l’industrie, des usages domestiques au sauvetage et à l’environnement.
Objectif
Universal robotic gripping remains a challenge at the frontiers of science. In contrast, elephants perform soft yet strong reaching, grasping, collection, sucking, siphoning, and manipulation of both solid and liquid matter, on a very large range of payloads and sizes – all with their prehensile, tactile-sensitive trunk. In PROBOSCIS we will establish a totally new paradigm for extremely versatile tactile-driven robotic manipulation, embodying the extraordinary functionality of the elephant trunk. This ambitious research programme aims at: morphological and behavioural characterisation of the African bush elephant trunk; bioinspired design of a continuum manipulator with elephant-like dexterity and versatility; multifunctional materials for reliable perceptive soft robotics; bioinspired control for tactile-driven soft manipulation; bioinspired tough tactile skin and 3D sensing strategies. A remarkable sample of an adult elephant trunk will be analysed by scaling up 3D histology techniques. Based on the trunk morphology, we will design a continuum robotic arm consisting of proprioceptive biomimetic artificial muscles and an artificial tactile skin with unique sensitivity-toughness trade off. To this aim, novel materials and additive manufacturing techniques will be developed starting from our proprietary compositions and technologies. We will also have extraordinary access to tamed elephants in Africa, on which we will perform quantitative behavioural studies with sensorized objects and marker-less motion capture. Based on elephants’ behaviours, we will formulate original control strategies for tactile-driven soft grasping and manipulation in robotics. PROBOSCIS will result in technological breakthroughs, such as a new generation of robotic manipulators with unprecedented capabilities, that are deeply rooted in and enabled by new science in elephants’ biology, triggering successful assistive, industrial, domestic, rescue and environmental applications.
Champ scientifique
- social sciencespsychologybehavioural psychology
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticssoft robotics
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
- natural sciencesbiological scienceshistology
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
16163 Genova
Italie