Qu'est-ce que les robots ressentent ?

Aujourd’hui, vous nous parlez de ce que les robots ressentent.

Oui, et comme on s’inspire beaucoup de nous, les êtres humains, pour faire des robots, on peut d’abord se poser la question sur nos propres sens. Et là, c’est facile !

Oui, on a 5 sens, la vue, l’ouïe, l’odorat, le gout, le toucher

Oui, ça, ce sont les 5 sens historiques, mais il faut au moins y ajouter le sens de l’équilibre, ce qui nous permet entre autres de nous tenir debout, ce qui n’est pas rien. Et il y a aussi tout ce qu’on appelle la proprioception, ce que nous ressentons à propos de notre corps, la faim, la soif, l’état des muscles, des articulations, etc. Tous ces signaux sont évidemment très utiles, et s’ils le sont pour nous, ils le sont aussi pour un robot. Avec cependant des nuances : par exemple, ce n’est pas très utile de donner le sens du gout à un robot qui ne peut pas manger !

Effectivement ! Et du coup, comment est-ce qu’on donne ces sensations à un robot ?

C’est un peu le même principe que pour les êtres vivants, il faut l’équiper de capteurs. Par exemple, la sensation de température qu’on ressent quand on touche un objet est fourni par des thermorécepteurs répartis sur la peau. Ce sont des neurones qui transforment les variations de température en un influx nerveux qui est transmis au cerveau. Eh bien, pour qu’un robot ait les mêmes sensations, on va l’équiper de sondes de température qui vont transformer la mesure d’une température en un signal électrique, qui sera ensuite traité par le processeur du robot.

Et en quoi consiste ces sondes de température ?

Eh bien on profite de la propriété de certains matériaux d’avoir une résistance électrique qui dépend de la température. La résistance électrique, c’est cette propriété qui caractérise la facilité avec laquelle un courant électrique peut circuler dans un matériau. Si elle varie à cause de la température, comme dans la rouille, le courant change, et donc on peut en déduire directement la température.

Vous avez dit dans la rouille ? Les sondes de température sont faites avec de la rouille ?

Oui, avec de l’oxyde de fer, mais ça peut être d’autres matériaux, comme l’oxyde de chrome ou l’oxyde de manganèse. Alors, si on continue avec le sens du toucher, une autre sensation importante est celle de la prise en main, ce qui fait que quand vous prenez un œuf, vous ne l’écrasez pas. Enfin, normalement !

Ah ça, c’est une histoire de pression, non ?

Exactement. Et c’est donc important qu’un robot ressente la pression qu’il exerce sur un objet. On peut exploiter pour ça une autre propriété physique de certains matériaux, l’effet piézo-électrique. Quand on appuie sur ces matériaux, ils génèrent un courant électrique, et donc, à nouveau, le courant électrique reçu par le processeur du robot permet de connaître la pression exercée sur le capteur.

L’effet piézo-électrique, ça me dit quelque chose. Ce n’est pas utilisé dans les allume-gaz ?

Oui, les petits allume-gaz sans pile qui font une étincelle quand on appuie sur la poignée, c’est exactement le même principe, sauf que là, il faut appuyer suffisamment fort pour créer une étincelle de près de 1000 V.

Et c’est quel genre de matériaux qui ont cette propriété ?

Oh, il y en a plein. Les plus utilisés sont les PZT, les titano-zirconates de plomb, donc des oxydes contenant du titane, du zirconium et du plomb. Il existe bien sûr des dizaines d’autres capteurs, et si ça vous intéresse, je serai jeudi et vendredi sur un stand du festival science en livre, à Villeneuve d’Ascq, pour en présenter quelques-uns. L’entrée est gratuite, et je vous mets comme d’habitude les détails sur le site ramenetascience.fr.