Peau électronique psychosensorielle avancée pour robotique humanoïde : imiter la douleur humaine

Au-delà du tactile physique : vers le ressenti psychosensoriel

En cherchant à imiter les cinq sens humains, des dispositifs électroniques comme la caméra et la télévision ont été développés. En conséquence, les scientifiques tentent continuellement d'imiter les sens tactiles, olfactifs et gustatifs. Actuellement, la recherche en détection tactile se concentre sur les technologies mimétiques physiques mesurant la pression pour qu'un robot saisisse un objet, mais la recherche tactile psychosensorielle sur la façon d'imiter les sensations tactiles humaines comme le doux, le lisse ou le rugueux a encore un long chemin à parcourir.

Une peau électronique qui ressent la douleur

Une technologie de peau électronique a été développée capable de détecter les sensations de « piqûre » et de « chaud » comme un humain. Cette technologie peut s'appliquer au développement de robots humanoïdes et être utilisée par des patients portant des mains prothétiques.

La peau électronique a simplifié la structure du capteur et peut mesurer la pression et la température simultanément. Elle peut être appliquée sur divers systèmes tactiles quel que soit le principe de mesure du capteur. Les chercheurs se sont concentrés sur la technologie de nanofils d'oxyde de zinc (ZnO nanowire), appliquée comme capteur tactile auto-alimenté ne nécessitant pas de batterie grâce à son effet piézoélectrique — génération de signaux électriques par détection de pression. Un capteur de température utilisant l'effet Seebeck a été appliqué simultanément pour qu'un seul capteur fasse deux tâches.

Des électrodes ont été disposées sur un substrat flexible en polyimide, les nanofils ZnO ont été cultivés, et les chercheurs ont mesuré l'effet piézoélectrique par pression et l'effet Seebeck par changement de température simultanément. L'équipe a également développé une technique de traitement du signal qui juge la génération de signaux de douleur en tenant compte du niveau de pression, de la zone stimulée et de la température.

Applications futures

La technologie de base peut détecter efficacement la douleur, ce qui est nécessaire pour le développement de futurs capteurs tactiles. Elle peut être largement appliquée sur des peaux électroniques ressentant divers sens ainsi que sur de nouvelles interfaces homme-machine.