Une main robotique à quatre doigts construite à partir de pièces Lego Mindstorms peut pousser, tirer et saisir avec presque autant de force qu'une main de premier plan imprimée en 3D
Jared Lepora avec sa main robot construite à partir de pièces Lego Mindstorms
Une main robotique construite à partir de pièces de Lego par un jeune de 16 ans et son père peut saisir et déplacer des objets, affichant des qualités similaires à celles d'une main anthropomorphe de premier plan.
Jared Lepora, étudiant à la Bristol Grammar School, au Royaume-Uni, a commencé à développer sa main à l'âge de 14 ans avec son père, Nathan Lepora, qui travaille à l'Université de Bristol.
L'appareil emprunte des principes à des chercheurs de pointe, notamment au Pisa/IIT SoftHand, mais utilise uniquement des pièces disponibles dans le commerce de Lego Mindstorms, une gamme de kits éducatifs permettant de construire des robots programmables.
« Mon père est professeur de robotique à l'université de Bristol et j'ai vraiment aimé les conceptions (des mains robotiques) », explique Jared. « Cela m'a simplement inspiré de le faire dans un format éducatif et en Lego. »
La main est entraînée par deux moteurs utilisant des tendons, et chacun de ses quatre doigts possède trois articulations. Un différentiel fabriqué à partir d'engrenages d'embrayage Lego relie les chiffres afin qu'ils se déplacent ensemble jusqu'à ce qu'ils touchent un objet, puis s'arrêtent de bouger, de la même manière que les humains saisissent les objets.
Lors des tests, la main Lego a réussi à saisir neuf articles ménagers, dont un gobelet et un bol en plastique, ainsi qu'une peluche pesant 0,8 kilogramme.
Un seul doigt de la main peut se fermer complètement en 0,84 seconde environ et s'ouvrir en 0,97 seconde, soit environ deux fois moins vite qu'un équivalent imprimé en 3D du Pisa/IIT SoftHand utilisant des roulements métalliques. Lors de tests statiques, un doigt de la main Lego pouvait supporter 5 newtons de charge et pousser 6 newtons de poids, et avait 1,8 newtons de force de fermeture, contre 8 newtons de force portante, 7 newtons de force de poussée et 2 newtons de force de fermeture pour la version imprimée en 3D.
« Vous n'obtiendrez jamais une main aussi performante (qu'une main imprimée en 3D) en termes de capacités avec une main en Lego », explique Nathan. La main Lego est également nettement plus grande : chacun des quatre chiffres mesure 145 millimètres de long et 30 millimètres de large.
Les Lego Mindstorms ont été abandonnés en 2022, mais Jared dit que l'appareil peut toujours être mis à jour avec différentes pièces Lego. « De la façon dont j'ai mis en œuvre les moteurs, ils peuvent facilement être retirés et des moteurs plus récents peuvent être ajoutés », dit-il.
