Grâce à un gant rempli de capteurs pour manipuler divers objets, les chercheurs du MIT ont compilé un vaste ensemble de données permettant à un système d’intelligence artificielle de reconnaître des objets uniquement par le toucher. Les informations pourraient être exploitées pour aider les robots à identifier et manipuler des objets, et pourraient aider à la conception de prothèses.
Les chercheurs ont mis au point ce gant tricoté peu coûteux, appelé «gant tactile évolutif» (STAG), équipé d’environ 550 capteurs minuscules sur presque toute la main. Chaque capteur capture les signaux de pression lorsque les humains interagissent avec les objets de différentes manières. Un réseau de neurones traite les signaux pour «apprendre» un ensemble de données de modèles de pression-signal liés à des objets spécifiques. Ensuite, le système utilise cet ensemble de données pour classifier les objets et prédire leurs poids uniquement par sensation, sans entrée visuelle nécessaire.
Dans un article publié dans Nature , les chercheurs décrivent un ensemble de données qu’ils ont compilé à l’aide de STAG pour 26 objets courants – notamment une canette de soda, des ciseaux, une balle de tennis, une cuillère, un stylo et une tasse. À l’aide de l’ensemble de données, le système a prédit l’identité des objets avec une précision allant jusqu’à 76%. Le système peut également prédire le poids correct de la plupart des objets dans environ 60 grammes.
Les gants à capteurs similaires utilisés aujourd’hui génèrent des milliers de dollars et ne contiennent souvent qu’une cinquantaine de capteurs capturant moins d’informations. Bien que STAG produise des données à très haute résolution, il est fabriqué à partir de matériaux disponibles dans le commerce d’une valeur totale d’environ 10 dollars.
Le système de détection tactile pourrait être utilisé en combinaison avec la vision par ordinateur traditionnelle et des jeux de données basés sur des images pour donner aux robots une compréhension plus humaine de l’interaction avec des objets.
Les chercheurs ont également utilisé l’ensemble de données pour mesurer la coopération entre les régions de la main lors d’interactions entre objets. Les fabricants de prothèses peuvent potentiellement utiliser les informations pour, par exemple, choisir des emplacements optimaux pour placer des capteurs de pression et aider à personnaliser les prothèses en fonction des tâches et des objets avec lesquels les utilisateurs interagissent régulièrement.
Le STAG est laminé avec un polymère électriquement conducteur qui change de résistance à la pression appliquée. Les chercheurs ont cousu des fils conducteurs à travers les trous du film polymère conducteur, du bout des doigts à la base de la paume. Les fils du gant se connectent à un circuit externe qui traduit les données de pression en «cartes tactiles». À partir de ces cartes, les chercheurs ont compilé un ensemble de données d’environ 135 000 images vidéo issues d’interactions avec 26 objets. Ces réseaux peuvent être utilisés par un réseau de neurones pour prédire l’identité et le poids des objets, et pour fournir des informations sur la portée humaine.
Source: http://news.mit.edu – 29/05/19
Crédit: MIT