RUKA : Repenser la Conception des Mains Humanoïdes avec l’Apprentissage
RUKA : Une Main Robotique Humanoïde Propulsée par l’Impression 3D et des Matériaux Flexibles
RUKA est une main robotique compacte, économique et open-source qui combine des composants imprimés en 3D et un contrôle basé sur l’apprentissage pour atteindre une dextérité semblable à celle de l’humain. Avec des coussinets souples fabriqués en Filaflex Foamy et une conception actionnée par tendons, RUKA excelle en téléopération, performance de préhension et accessibilité, établissant une nouvelle référence dans la robotique abordable.
Conception Axée sur l’Humain : Fonctionnalité et Accessibilité
La main RUKA a été conçue pour imiter de près la forme et la taille d’une main humaine en utilisant des composants commerciaux et des pièces imprimées en 3D. Ses coussinets souples—fabriqués en Filaflex Foamy TPU—améliorent la préhension et protègent contre les impacts. Ces coussinets sont essentiels pour manipuler des objets réels dans des environnements humains.
De manière impressionnante, RUKA peut reproduire 29 des 33 prises de la taxonomie GRASP, y compris les prises de force et de précision. Ses dimensions anthropomorphiques permettent également une intégration fluide avec des gants de capture de mouvement comme MANUS.
Les Matériaux Flexibles Renforcent la Puissance Robotique
Les composants souples de RUKA—fabriqués en Filaflex Foamy—lui permettent de saisir une large gamme d’objets avec stabilité et adaptabilité. Lors de tests de force, RUKA a atteint :
- Force de pincement : 2,74 N
- Charge utile : 6,0 kg
- Force de glissement (DIP/PIP) : 33,02 N
- Force de glissement (MCP) : 16,15 N
Ces chiffres surpassent d’autres mains commerciales comme LEAP ou Allegro, mettant en évidence l’avantage en performance des matériaux flexibles imprimés en 3D.
Architecture de contrôle basée sur l’apprentissage utilisant des gants MANUS pour prédire les positions des moteurs à partir des données des bouts des doigts.
Un Contrôle Plus Intelligent Grâce à l’Apprentissage
Contrôler des mains actionnées par des tendons est complexe. RUKA résout cela en utilisant des modèles d’apprentissage profond entraînés avec des données recueillies à l’aide des gants MANUS. Ces modèles associent les positions des bouts des doigts ou des articulations à des commandes moteur à l’aide de réseaux neuronaux LSTM.
Ce système permet une téléopération à haute fréquence et une imitation précise des mouvements de la main humaine sans capteurs internes aux articulations—réduisant significativement les coûts et la complexité mécanique.
Ouverte, Modulaire et Conviviale pour les Makers
RUKA est entièrement open-source : des fichiers CAO sur OnShape au code de contrôle et au modèle de simulation sur MuJoCo. Sa construction imprimée en 3D permet des réparations rapides et une personnalisation aisée. Le temps total d’assemblage est d’environ 7 heures, et la plupart des réparations prennent moins de 20 minutes.
Plusieurs configurations sont disponibles—d’une version légère à 500 $ à une version à couple élevé à 1300 $. Cela fait de RUKA une plateforme flexible pour les makers, chercheurs et éducateurs.
Conclusion : Une Main Robotique Conçue avec Flexibilité
RUKA démontre ce qui est possible lorsque des matériaux flexibles comme le Filaflex Foamy sont combinés avec de la robotique open-source et des systèmes de contrôle intelligents. Elle rapproche la dextérité humaine—littéralement—des développeurs et chercheurs souhaitant construire la prochaine génération d’interaction humanoïde.
Source : “RUKA: Rethinking the Design of Humanoid Hands with Learning” par Zorin, Guzey, Yan, Iyer, Kondrich, Bhattasali, Pinto. NYU Robotics. Lire l’article.
