Boston Dynamics supprime l'auriculaire : la nouvelle main Atlas en compte quatre et dispose de 13 degrés de liberté

Boston Dynamics a présenté le 1er octobre la nouvelle main de l'humanoïde Atlas, et elle compte quatre doigts. Treize degrés de liberté au lieu de sept, quatre dans le pouce, des capteurs de pression sur les bouts des doigts et la paume, une capacité de charge supérieure à 45 kilos. L'équipe a supprimé l'auriculaire. La décision a été prise avec du ruban adhésif.

La concurrence ajoute des articulations, Unitree vend une main avec 22, Tesla annonce également 22 pour Optimus. Boston Dynamics va dans l'autre direction, car chaque doigt supplémentaire coûte trois actionneurs et augmente le nombre de pièces susceptibles de casser. C'est précisément là que le bât blesse : les mains à cinq doigts avec environ 24 degrés de liberté coûtent selon le Fraunhofer IPA plus de 70'000 dollars.

Zachary Jackowski, Chief Product and Technology Officer chez Boston Dynamics, a fait passer à son équipe une journée entière de travail avec le petit doigt et l'annulaire collés ensemble. En fin de journée, on s'était mis d'accord sur le fait que très peu de choses avaient manqué au quotidien. Dylan Thrush, ingénieur en génie mécanique dans le projet, formule le résultat de manière laconique : l'agilité supplémentaire ne justifie pas la complexité de trois degrés de liberté supplémentaires.

Alberto Rodriguez, responsable du comportement des robots chez Boston Dynamics, décrit le développement comme un mélange d'intuition et d'essai. Un pouce ou deux ? Faut-il vraiment un auriculaire ? Ces questions ne peuvent pas être tranchées au bureau, car chaque réponse s'oppose à une autre. Plus de doigts signifie plus d'agilité et en même temps plus de poids, plus de câbles, plus de défaillances.

Techniquement, la main est construite de manière remarquablement directe. Toutes les articulations sont entraînées directement par un seul type d'actionneur, les réducteurs sont réversibles, la main ressent donc par les moteurs eux-mêmes ce qu'elle saisit. Le pouce a quatre degrés de liberté et est arrangé de manière semblable à l'anatomie humaine, les trois autres doigts en ont trois chacun et peuvent s'écarter. S'y ajoutent des capteurs de pression densément espacés aux bouts des doigts et dans la paume. Cela permet à Atlas de repositionner les objets dans sa main, de rattraper les pièces qui glissent et de actionner les outils avec détente, les perceuses, les tournevis dynamométriques, les meuleuses, les cloueurs, les torches de soudage.

La taille est délibérément choisie, à peu près celle d'une grande main d'homme. Ce n'est pas une question de goût, mais une décision d'entraînement. Moins la main du robot et la main humaine diffèrent, plus directement on peut transférer les mouvements manuels humains enregistrés vers la machine.

Et c'est là que les choses deviennent contradictoires. Qui veut utiliser des données de mouvement humain les enregistre à partir de mains à cinq doigts. Boston Dynamics argue de la proximité avec la main humaine et supprime un doigt dans le même souffle. L'entreprise contourne la contradiction en entraînant la dextérité dans le simulateur, avec des moments moteurs aléatoirement variés, des coefficients de frottement, des formes d'objets et des perturbations, puis transfère la stratégie apprise uniquement via les capteurs articulaires vers le matériel. Qu'il fonctionne aussi bien dans un atelier avec de l'huile, de la poussière et des caisses mal empilées, aucun article de blog ne le dit.

Le calcul des coûts qui en découle est la véritable histoire du secteur. Les actionneurs représentent environ la moitié des coûts de fabrication d'un humanoïde, c'est ce que l'institut Fraunhofer pour la technologie de la production et l'automatisation calcule avec le conseil P3 dans son étude de la chaîne de valeur du matériel humanoïde. Un robot industriel classique se contente d'un maximum de sept axes. Un humanoïde a plus de quarante articulations individuellement entraînées, et chacune d'elles est un paquet composé d'un moteur, d'un réducteur, d'un roulement et d'un capteur. Trois actionneurs en moins par main ne sont pas un détail dans ce calcul.

Sebastian Reitelshöfer, responsable du domaine de recherche Robotique à l'Université d'Erlangen-Nuremberg, doute que les composants les moins chers soient suffisants. En fonctionnement continu, de tels composants dureraient une ou deux semaines. Quiconque propose une main avec 24 articulations pour quelques milliers de dollars ne vend donc pas le même produit que Boston Dynamics, même si les fiches techniques se ressemblent.

Pour la Suisse, le débat autour du cinquième doigt est avant tout une question de fournisseurs. Maxon à Sachseln fabrique exactement ces éléments de base en question. L'articulation HEJ 70 fournit 50 newtons-mètres de couple de crête avec un poids un peu supérieur à un kilogramme, fonctionne via EtherCAT et est protégée selon la norme IP67, la plus grande HEJ 90 atteint 140 newtons-mètres. Qui vend des actionneurs et des réducteurs gagne indépendamment du fait que l'industrie finisse par se décider pour quatre ou cinq doigts. L'ETH Zurich a montré cette année jusqu'où va le travail fondamental ici, avec une main de robot qui a amortit 21 des 25 chutes elle-même.

Une semaine avant la présentation de la main, le Hyundai Motor Group a ouvert son centre d'application de robotique en Géorgie, où Atlas apprend les étapes de travail de la production automobile. La main est construite pour ce hall et non pour une scène. Cela explique aussi la liste des outils, car personne n'a besoin de cloueurs et de torches de soudage pour une démonstration au salon.

Ce que Boston Dynamics ne dit pas, c'est tout ce qui compterait pour un achat. Pas de prix, pas d'autonomie, pas de date pour la série, pas d'indication de combien de temps dure un remplacement si un doigt casse pendant le quart de nuit. Qui évalue un humanoïde en Suisse ferait donc mieux de poser rapidement des questions sur la configuration de la main et sur qui fournit le remplacement. Un doigt cassé dans l'atelier n'est pas une faille cosmétique, mais une immobilisation.