réaliser par Maucorps, Cocagne et Lisrin classe de 1S2 Lycée Jacques Prévert sujet: L'expression des émotions par un robot problématique: Comment humaniser un robot grâce aux expression du visage?

1. Expressions des
émotions par un robot
Comment humaniser un robot grâce aux expressions du visage ?

2. Pour une meilleur appréciation de notre dossier nous
vous invitons à utiliser le sommaire et les différents menus
rencontrés le long de ce dossier pour naviguer entre les
parties. Sur chaque diapo un bouton « suite » ou « retour » a
étécréépour passer d'unediapo àuneautre.
Merci devotrecompréhension.
Suite

3. Sommaire
I-Le robot parrétro-projection
-Acquérir lesinformations
-Traiter et communiquer lesinformations
-Alimenter
-Haut-parleurset vidéoprojecteur
-Masque
Introduction
-Historique
-Lavalléedérangeante
-Lesexpressionsdu visagehumain
II-Le robot parmoteurs et actionneurs pneumatiques
-Acquérir lesinformations
-Traiter et communiquer lesinformations
-Alimenter
-MécanismedelatêtedeKOBIAN
III-La peau artificielle
-Fonctionnement delapeau artificielle
-Fonctionnement général delapeau artificiellesensitive
-Textureet pression
-Combiner unepeau artificielleflexibleet sensitive
-Détecter autrechosequeletoucher
-D'autresméthodespour créer unepeau artificielle
Conclusion
Lexique
Sources

4. Introduction
Historique
1495 1973 1992 à 1997 2000 2005 2010 2012
Suivan
La vallée dérangeante
En 1970, le roboticien Masahiro Mori publie un très court article mais très discuté dans le
milieu des roboticiens. Il y expose sa théorie, selon laquelle plus un robot androïde est
similaire à un être humain, plus ses imperfections nous paraissent monstrueuses. De ce fait,
nous serons beaucoup plus à l'aise devant un robot clairement artificiel que devant un robot
munit d'une peau, de vêtements et d'un visage semblant humain.
Cliquer sur les images pour de plus amples explications sur les robots
Plus une créature virtuelle ou un robot nous
ressemble plus nous nous identifions à lui. Ce
sentiment d'empathie est très faible pour un
robot classique, elle croît pour une machine qui
a des airs humains (comme un Transformer) et
encore plus pour un personnage virtuel comme
Mario. Un androïde qui nous imite à la perfection
devrait donc susciter davantage d'empathie.
Cependant c'est tout l'inverse : il nous fait peur
et la courbe d'empathie chute brutalement. C'est
ce qu'on appelle la vallée dérangeante.

5. Les expressions du visage
humain
Les expressions d'un visage permettent à quelqu'un d'exprimer
ses sentiments, sa pensée, autrement dit à communiquer avec
les personnes qui nous entourent. Elles permettent de se faire
comprendre sans forcément avoir besoin du langage. C'est un
ensemble de signes qui traduisent des émotions grâce à la
physionomie du visage.
Pour expliquer les caractéristiques des 6 principales
émotions et montrer les possibilités d'expression qu'il est
possible de créer en assemblant ces différentes
caractéristiques, nous vous proposons l'animation
suivante :
Suite

6. Visage neutre
Suite
Déplacez vous à l'aide des flèches

7. Le robot par
rétroprojection
Suite

8. Le robot parrétroprojection
Ce type de robot est utilisé
par l'artiste Zaven Paré qui
les met en scène pour
explorer la vallée
dérangeante
Suit
Il est possible de créer un robot à partir de l'association des mouvements du visage montrée
auparavant. Il s'agit deprojeter desmorceaux defilm sur un masquetransparent. Ceprincipeest
réaliste, cependant cetypederobot est généralement contrôléen direct par un êtrehumain. Cela
est rendu nécessaire par le manque d'évolution technologique de ces robots. Il existe des robots
indépendants, mais leur capacité est très limitée (ils ne peuvent répondre, par exemple, qu'à des
questionssimpleset pré-enregistrées).

9. Clavier/capteur
masque
Vidéo projecteur
haut-parleur
ordinateur communication
Alimentation
Sommair Suite
I-Le robot parrétro-projection: Menu
Cliquer sur lesimagepour accéder aux parties

10. Le robot parmoteurs et
actionneurs pneumatiques
Suite

11. Le robot parmoteurs et actionneurs
pneumatiques
Aujourd'hui, les robots humanoïdes s'utilisent de différentes manières. Mais qu'ils vous
accueillent à l'entrée d'un musée ou d'un hôtel ou qu'ils assistent à des réunions à votre
place par téléopération, ces robots sont dotés de moyens technologiques autant ingénieux
qu'ils sont récents, par-conséquent nombreux d'entre eux sont brevetés et leurs secrets sont
protégés. C'est pourquoi, il est très difficile de trouver des informations utiles pour
comprendre leur fonctionnement.
Nous allons donc essayer de comprendre ce fonctionnement en comparant 2 robots, un
plus récent que l'autre.
Kobian est un robot conçu en 2010 par l'université de
Wasedaau Japon.
Il est capable de reproduire les principale émotions
humaines, de façons plus rudimentaires, qui sont au
nombrede7 : lebonheur, lacolère, ledégoût, latristesse,
lapeur, lasurprise, et leneutre.
Geminoid-F est un robot créé par l'université d'Osaka et
lelaboratoireATR deHiroshi Ishiguro.
Conçu dans un souci d’extrême réaliste, Geminoid-F
utilise la téléopération. Ce robot reproduit à la perfection
les gestes et traits de l'acteur qui est derrière son
ordinateur.
suite

12. II-Le robot parmoteurs et actionneurs
pneumatiques : Menu
Chaîne d'information
ACQUERIR TRAITER ET COMMUNIQUER
ALIMENTER DISTRIBUER, CONVERTIR ET TRANSMETTRE
AGIR
Chaîne d'énergie et d'action
informations
suiteSommair
Visage neutre
Mouvement
du visage
Ordre de pilotage

13. La peau artificielle
Suite

14. La peau artificielle
La peau artificielle flexible sera, à l’avenir, indispensable pour
humaniser les robots, car elle permet de ne pas se retrouver devant un
robot en métal, mais un robot disposant d’expressions du visage.
Toutefois, la nouveauté de cette technologie empêchent l'acquisition
de renseignements nécessaires C'est pourquoi, la partie qui va suivre
parlera également de la peau artificielle sensitive, une autre méthode
utilisée.
Suite

15. III-La peau artificielle : Menu
•
•
•
•
•
•
Fonctionnement de la peau artificielle
Fonctionnement général de la peau artificielle sensitive
Texture et pression
Combinerune peau artificielle flexible et sensitive
Détecterautre chose que le toucher
D'autres méthodes pourcréerune peau artificielle
suitSommair

16. conclusion
Suit
De nos jours les robots humanoïdes sont de plus en plus ressemblant aux être humains.
Les différences physionomiques entre les deux sont presque imperceptibles. Les expressions
que peut réaliser un visage robotique tel que ceux présenté dans ce dossier sont extrêmement
réaliste. La peau artificiel rend possible tout lesmouvementsdu visage et permet de rapprocher
lerobot desHommes.
Mêmesi aujourd'hui lesrobotshumanoïdessont deplusen plusressemblant àl'Homme, il
existe toujours des défauts, dus au temps de réaction du robot, à ses gestes saccadés, qui
engendre une certaine antipathie chez les Hommes envers ces robots. Malgré tout, les progrès
en robotique ne cessent de croître. Il n'est donc pas possible aux jours d'aujourd'hui
d'humaniser complètement les robots. Cela s'explique principalement par le fait que les robots
neressentent pasd'émotions. Ilsnefont qu'exécuter lesvolontésdel'Hommequi l’utilise.
Cependant, la ressemblance aux Hommes ne s'arrête pas seulement aux visage robotique.
Il est possible de crée des robots qui ressemblent en apparence à un corps humains entier et
qui ont unedébut d'intelligence.

17. Lexique
Actionneurspneumatiques : actionneursqui fonctionnent grâceàl'air comprimé
Aversion :sentiment d'antipathieviolente, voir derépulsion ressentit par quelqu'un àl'égard
d'unePersonneou d'unecatégoriedepersonnes.
Barométrique : relatif àlabarométriequi est lasciencequi étudielapression atmosphérique.
BatterieLi-Ion : accumulateur Lithium-Ion
Degrédeliberté :possibilité demouvement dansl'espace
Élastomère :matériaux, d'originenaturelleou synthétique, douéd’élasticité.
Suite

18. Suite
Émotion : Lesémotionssont un moyen decommuniquéavec d'autrepersonnepar lebiais
desexpressionsdu visage. Ellespermettent dedialoguer sansparole. A nepasconfondre
avec lessentimentsqui sont l'expression desequenousaimonsou non. Lesémotions
permettent, par exemple, demontrer sessentimentsenverslesautres.
Macroscopique : qui sevoit àl’œil nu
Microscopique : qui appartient au domainedelamicrophysique, trèspetit, minuscule.
Olfactif : qui aun rapport àl'odorat
Plate-formederobotique humanoïde : zoneoù l'on étudielarobotiquehumanoïde
Structuredecardan :l'ensembled'un mécanisme
Téléopération:opération pratiquéàdistanceàl'aide, dansnotrecas, d'unecamera.

19. Nous tenons à remercier M.Zaven Paré pour son aide
généreusedansnosrecherchesdocumentaires.
Réalisépar : CocagneSimon,
MaucorpsJean-Loup
et Bastian Lisrin
Suite

20. Sources
SOUSSI – Les robots humains arrivent – soussi-imed [en ligne] – Samedi 4 Novembre
2006 [consulté le 16/01/2014]. - URL:
http://soussi-imed.over-blog.com/article-4416503.html
HIROSHI Ishiguro – Hiroshi Ishiguro Laboratories – geminoid [en ligne] – 2010 [consulté
le 07/03/2014]. - URL : http://www.geminoid.jp/en/index.html
Auteur inconu – Histoire de la robotique – gotronic [en ligne] – solution e-commerce
Arobases, 2010 [consulté le 01/03/2014]. - URL :
http://www.gotronic.fr/ins-histoire-de-la-robotique-49.htm
MARKS, Paul. – Un peu de peau artificielle. – courier international [en ligne]. – Courier
international, 12 Mai 2010 [consulté le 13/11/2013]. - URL :
http://www.courrierinternational.com/article/2010/05/12/un-peu-de-peau-artificielle
KAMIEU NOUMI, Emeric. – Les chercheur créent une peau artificielle flexible. – Tech-
Connect [en ligne] – Tech Connect, 25 Août 2013 [consulté le 23/01/2014]. - URL:
http://www.tech-connect.info/technologies/les-chercheurs-israeliens-creent-peau-artificielle-flexibl
Agence culturel d'Alsace. – Les haut-parleurs. – E-book de la sonorisation [en ligne] –
imaginalsace, 2011 [consulté le 26/02/2014]. - URL :
http://www.sonorisation-spectacle.org/les-haut-parleurs.html
Suite

21. PERRIN Sarah – Des bulles pourraient favoriser la création d'une peau artificielle. – école
polytechnique federale de Lausanne, actualités Médiacom [en ligne] – EPLF, 7 Juin 2013
[consulté le 6/03/2014]. - URL :
http://actu.epfl.ch/news/des-bulles-pourraient-favoriser-la-creation-d-une-/
SALAZAR Jorge – David Hanson creates robots with human faces. – guardailtuofuturo [en
ligne] – Earthsky Communications, 25 Avril 2012 [consulté le 15/02/14]. - URL :
http://www.guardailtuofuturo.net/service/webs_news_frameset.aspx?id_news=66
Auteur inconnu – Les robots humanoïdes de Honda – koukycom [en ligne] – Editeur
inconnu, date de création inconnue [consulté le 27/02/14]. - URL :
http://koukycom.chez.com/robot-aujourdhui/p2.htm
THIERRY Etienne – Asimo, un robot plus vrai que nature – Le Figaro [en ligne] – Le Figaro,
27 Décembre 2011 [consulté le 06/02/2014]. - URL :
http://www.lefigaro.fr/secteur/high-tech/2011/12/26/01007-20111226ARTFIG00249-asimo-un-rob
ZAVEN, Paré, et al. – catalogue cyberart. – Stamppa, 2009. -Caixa cultural.
Groupe de travail ISI de l'Académie d'Aix-Marseille. – Livret des compétences essentiel. –
Lurgot Limoges, 2004. p.1 et 2.
DEVILLAINE, Valérie. – Pourquoi nous mettent-ils si mal à l'aise ? – Science et Vie Junior. –
Avril 2013, n°284, p.60-61.
Suit

22. video :
Robo Times – youtube [en ligne] – 2010. -URL :
http://www.youtube.com/watch?v=cFVlzUAZkHY
ZAVEN, Paré. – Youtube [en ligne] – 2008. -URL :
http://www.youtube.com/watch?v=4-_FIcBmK_Q#t=347&hd=1
http://www.youtube.com/watch?v=o1w8pVz43Vo#t=89&hd=1
iconographie :
La plupart de nos images sont tiré des pages Web citée plus haut excepté :
www.gurumed.org/2010/10/28/troublant-le-robot-aux-expressions-faciales-les-plus-ralistes/
http://www.retifweb.net/_pagesretifweb/10038/images/hautparleru%20en%20coupe.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9a/A_plug.jpg
http://pixabay.com/static/uploads/photo/2012/04/25/00/55/video-41496_640.png?i
Fin

24. Retourà
Le premier robot humanoïde est
certainement celui de Léonard de Vinci
qui présente en 1495 un chevalier en
armure capable de s’asseoir, baisser sa
visièreet debouger lesbras.
Une réplique fonctionnelle fut construite
en 1950 puisexposéeau muséedeBerlin.

25. WABOT-1
Vint beaucoup plus tard la maîtrise de la bipédie en
robotique qui permis au robot de se déplacer de façon
rudimentairesur deux jambes.
WABOT-1 de l'université de Waseda créé en 1973 est
l'un de ces premiers robots bipèdes capables de se
déplacer defaçon rudimentaire.
Il est doté d'un système de vision et de conversation
qui lui permettent decommuniquer en japonais.
Il peut également saisir des objets avec ses senseurs
tactiles.
Ses facultés intellectuelles sont comparables à celles
d'un enfant d'un an et demi.
Des panneaux solaires fournissant 140W permettent
d'alimenter et d'animer lerobot.
Il est principalement constituéd'argent et deplastique.
Retourà

26. P1 à P3
C'est en 1986 que les ingénieurs de Honda ont pensé pour la
première fois à développer un robot doué de deux principales
qualitésqui sont lamobilitéet l'intelligence.
Pensés initialement pour évoluer dans un environnement
domestique afin d'aider les hommes dans leurs taches quotidiennes,
les robots P doivent être capables de monter ou descendre des
escalierset desemouvoir àtraversdespiècesencombrées.
Les roboticiens de Honda ont donc décidé d'utiliser une
morphologie humaine plus adaptée à l'environnement de travail du
robot et permettant desedéplacer defaçon polyvalente.
Retourà
Malgré l'absence d'orteils qui ne sont d'aucune utilité dans la
marche, les robots utilisent de nombreuses articulations sur leurs
jambes et leur torse qui sont directement inspirées des humains.
Ils possèdent un sens du toucher au niveau de leur pied pour
détecter sa position d’inclinaison actuelle. De plus, un
programme complexe a été développé pour assurer la position de
stabilité optimale du centre de gravité pendant la marche (chose
que nous faisons naturellement sans nous en rendre compte). Le
robot est donc capable de se déplacer de façon humanoïde,
notamment demonter desescaliersen autonomie.
P2 et P3 se déplacent tous les deux à la vitesse de 2 km/h. P2
pèse 210 kg soit 80 kg de plus que son petit frère, ce dernier
pouvant soulever une charge de 2 kg alors que son aîné en
soulève5.
Ils sont alimentés par une batterie délivrant 138 V et possède un
modem Ethernet sans fil pour communiquer avec leurs créateurs.
Par ailleurs, P2 a uneautonomiede15 minutes.

27. Asimo
Le onzième robot de Honda, Asimo, fabriqué en 2000, est capable de courir.
Sa dernière version de 2011 peut sautiller sur un pied, courir à 9 km/h,
manipuler des objets délicatement comme remplir un gobelet d'eau,
communiquer en langagedessigneset bien plusencore.
Pour qu'il puisse estimer précisément la position, le poids et la résistance de
l'objet à saisir, les ingénieurs ont dû jumeler son regard artificiel constitué de
camérasavec lessix capteursintégrésdanschacun desesdoigts.
Retourà

28. HRP-2, le robot humanoïde est né au Japon en 2003, il
est conçu par le groupe de recherche en robotique de
l’AIST (Institut national de la science et des
technologiesindustriellesavancées).
C'est une«plateformederobotiquehumanoïde».
Il existe actuellement 15 plateformes de robotique
humanoïde de type HRP-2 dans le monde dont 14 sont
au Japon. Une est au cœur des recherches du
laboratoire franco-japonais Joint Robotics Laboratory
(JRL, CNRS/AIST). C’est la toute première à sortir du
Japon pour s’implanter en France.
HRP-2 offre un formidable potentiel pour la conduite
desrecherchesen robotique.
Les plateformes de robotique industrielles sont
apparuesdèslesannées70.
Retourà
Ce sont des robots mobiles, en environnement d’intérieur
et d’extérieur, ou d’assistance au chirurgien. Il existe
maintenant desrobotsvolantset desrobotshumanoïdes.
Chaque plateforme constitue un objet de recherche à part
entière qui répond aux demandes d’innovation dans des
secteurs aussi diversifiés que l’industrie manufacturière,
les transports, le spatial ou le médical et anticipe des
marchésfuturstelsquecelui delarobotiquepersonnelle.
Le robot japonais HRP2 de 2005(sur l'image) est capable
dedanser.

29. Kobian est un robot de 2010 de l'université
Waseda au Japon capable de reproduire certaines
expressionshumaines.
Le robot Kobian est assez émotif pour afficher
diverses émotions incluant la joie, la tristesse et
l’aversion (comme vous pouvez le voir ci-dessus).
Cette machine bipède peut se déplacer en étant
conscient de son environnement et elle peut
effectuer différentestâchesphysiquesen exprimant
unegammed’émotion.
Kobian est le résultat d'un jumelage de 2 robots
construit par la même université, WE-4RII dont les
recherches étaient principalement focalisées sur les
expressions humaines et WABIAN-2R dont les
recherchesétaient concentréessur lamobilité.
Kobian possède 65 degrés de liberté dont 24
constituent la tête et un grand nombre de capteurs
qui servent d'organesdessens.
Retourà

30. Geminoid-F
Enfin certains robots ont été développés
dans un souci d'extrême réalisme, comme
le Geminoid-F de l'université d'Osaka et
du laboratoireATR deHiroshi Ishiguro.
Les robots Geminoid de cette université
sont des robots humanoïdes
télécommandés recouverts de silicone qui
reproduisent à distance les mimiques
faciales et les paroles de ceux qui les
contrôlent.
Retourà

31. Retourà
l'historique

32. Acquérirles informations
Il y a deux moyens de communiquer avec ce robot :
- grâce à des capteurs sonores
- grâce à un clavier d'ordinateur
Parle clavier
Cette méthode est beaucoup plus utilisée que celle
du capteur, car elle permet un plus large choix de
possibilités. Il existe deux utilisations principales. La
première consiste à taper un texte qui sera, par la suite,
lu oralement par le robot. La deuxième, utilise le clavier
comme une télécommande. En effet, chaque touche du
clavier est associéeàuneaction du robot.
Parun capteur
Cette méthode permet de créer une
forme de dialogue avec le robot. A l'aide
d'un capteur sonore, il est possible de
capter les paroles de l'interlocuteur du
robot pour les transmettre par la suite à
l'ordinateur. Cette méthode permet une
plus grande indépendance pour le robot,
mais elle est peu performante pour le
moment.
Dans l'exemple ci-dessous on peut voir que la
touche « q » correspond au mouvement des yeux
du visage robotique vers le bas à gauche mais
avec la bouche ouverte.
Retour

33. Traiteret communiquerles
informations
Retou
r
Les informations sont ensuite transmises à un ordinateur par un
signal numérique. Les informations sous forme binaire sont traitées
avant d'être communiquées.
Le code binaire est une succession de 0 et de
1. A chaque combinaison correspond une valeur
en tension. Chacune de ces associations
correspond à un nombre ou une lettre. Ce qui
permet de créer un langage qui sera utilisé par un
programme.
Une fois que la fonction « traiter »
est terminée le programme envoie les
ordresappropriésau restedu circuit viaun
réseau filaire ou à distance grâce à une
technologie sans fil L'utilisateur peut par
la suite prendre connaissance de
l'évolution du programme grâce à un
affichagesur l'écran del'ordinateur.Ce type de traitement permet d'effectuer
des adaptations et des évolutions de
l'information. L'unité centrale de l'ordinateur,
composée de microprocesseurs, enregistre et
restitue les données, conservées dans la
mémoire, lorsdu fonctionnement.
Valeur
numérique
Le programme de ce robot associe
chaque information reçue à une
action du visage ou à une parole
quelerobot va prononcer.

34. Alimenter
Retou
Ce robot est alimenté par le réseau EDF avec une tension efficace de 230V
alternatif Cependant, les différents composants électroniques doivent être alimentés
avec un courant continu de plus faible tension. Un ordinateur doit, par exemple, être
alimenté avec du 12V continu au maximum. Il est également possible de faire
fonctionner les éléments du robot même (vidéo-projecteurs et haut-parleurs), avec une
batteriepour permettreau robot d'êtremobile.
Pour transformer lecourant alternatif en
courant continu, on utiliseunealimentation
continue :
Le transformateur
permet d'abaisser la
tension alternatif.
Le pont de diodes a
pour fonction de
redresser la tension.
Le condensateur
filtre la tension
pour la lisser une
première fois.
Le régulateur termine
de stabiliser la tension
continue.
Tension (V)
temps
12 V
Umax = 230√2
= 325V
.

35. Haut-parleurs et vidéo projecteur
Une fois traitées, les informations sont transmises à un vidéo-projecteur
et à un haut-parleur qui sont les éléments qui donnent « vie » au robot.
Le haut-parleur
Il a la caractéristique de pouvoir
transformer l'énergie électrique fournie par
l'ordinateur en énergie acoustique. La
transformation se fait en deux parties. La
première est un moteur assurant le passage
de l'énergie électrique en énergie mécanique
dans un premier temps. Cette énergie est
ensuite transformée en onde sonore par
l'intermédiaired'unemembrane.
Cependant, il faut que le courant passe
par un amplificateur qui élève le niveau
d’un signal sans autre modification car le
courant de base n'est pas assez fort pour
fairevibrer lamembrane.
L'aiment crée un champ
magnétique autour de la bobine de
cuivre
La bobine mobile est en plus
parcourue par un courant alternatif
fourni par l'amplificateur.
La membrane reliée à
la bobine, suit ses
mouvements. Cela exerce
sur l'air ambiant des
pressions (des surpressions
et des dépressions) qui
créent la voix du robot que
nous entendons.
La loi de Laplace
démontre qu'avec ses deux
conditions réunies, une force
apparaît au niveau de la bobine.
Celle-ci est donc
entérinée d'avant en arrière en
fonction du sens du courant la
traversant.
Retou
Vidéo-projecteur
Il est placé derrière le masque. Il
transforme l'énergie électrique fournie
par l'ordinateur en lumière, celle-ci va
former l'image d'un visage. Les films
diffusés doivent être enregistrés au
préalable. C'est avec une succession de
ces minis films que l'on peut créer
l'illusion d'un être vivant. Pour renforcer
cette effet et augmenter les possibilités, il
est possible de mettre plusieurs vidéo-
projecteursafin defragmenter levisage.

36. Masque
Retou
Le masque est en plastique. Il est fait à partir du
moulage d'un visage dans lequel le plastique est
thermoformé. Il sert d'écran pour les films projetés. Ce
procédé permet de rendre le visage du robot plus réaliste et
l'humanise.
Il est la véritable interface entre les êtres humains et le robot car c'est lui
que l'on a en face de nous

37. Retourau
menu

38. Acquérirles informations
Les deux robots utilisent des procédés bien différents pour acquérir les informations
nécessaires à leur fonctionnement.
Avec KOBIAN
KOBIAN utilise de multiples capteurs
pour se déplacer et interagir avec le monde
qui l'entoure :
-pour la sensation visuelle, il utilise
deux camerassituéesdanssesyeux.
-des capteurs de force pour évaluer la
force à exercer sur un objet à attraper ou
encore pour assurer le contrôle de la
stabilité de marche et le mouvent du corps
entier.
-descapteurstactiles.
-descapteursolfactifs.
Avec Geminoid-F
Dans le cas de Geminoid-F, toutes
les informations sont acquises en externe
par le principe de la téléopération. C'est
donc une camera qui film une actrice(ou
acteur) quevareproduireGeminoid-F
Retou

39. Traiteret communiquerles
informations
Dans les deux cas les informations sous forme binaire sont traitées par un
ordinateur avant d'êtrecommuniquéesau robot.
Laseul différencerésidedansl'emplacement del'ordinateur :
Pour Geminoid-F les informations sont traitées par un ordinateur externe puis
retransmiseau robot.
Pour KOBIAN lesinformationsrecueilliespar lescapteurssont traitéespar un
ordinateur interne, intégré au robot, puis retransmise aux différents moteurs qui
feront évoluer lerobot.
Retour

40. Alimenter
Les deux robots sont alimentés de manières différentes.
PourKOBIAN
Étant donné que KOBIAN peut se
déplacer, il ne faut pas qu'il soit relié par des
fils électriques. Par conséquent, il est alimenté
par unebatterieLi-ion
PourGeminoid-F
En revanche, Geminoid-F utilise une
source d'alimentation en courant continu
pour contrôler les vannes de commande
d'écoulement d'air pour
conduire des actionneurs pneumatiques.
(50W)
Retou

41. Mécanisme de la tête de KOBIAN
Le sourcil
Le sourcil est contrôlé par 4 points
également espacés. Les points de contrôle sont
entraînés par l'aimant à travers le couvercle qui
formelefront.
La paupière
L'œil du robot est composé de deux
paupières, la paupière supérieure et la paupière
inférieure.
La paupière supérieure possède 2 degrés de
liberté, le premier sert à la fermeture et à
l'ouverture de la paupière et le second sert à faire
tourner lapaupière.
La paupière inférieure ne possède qu'un seul
degrédelibertépour l'ouvertureet lafermeture.
Les yeux
Les yeux de KOBIAN-R ont 3 degrés de
libertéentraînéspar lastructuredecardan.
La bouche
Le point du haut de la bouche est fixé au
couvercle de la joue, deux points de contrôle
actifs sont situés sur la partie supérieure de la
lèvreet deux autressur lalèvreinférieure.
Les points de contrôle actifs peuvent se
déplacer dansY et Z.
Avec Geminoid-F cesont desactionneurspneumatiquesqui font bouger desparties
métalliquesouslapeau du robot lui donnant vie.
Un compresseur d'air (100V-240V, 400W) fournit del'air compriméaux actionneur.
Retou

42. Retourau
menu

43. Fonctionnement de la peau artificielle
La peau artificielle flexible fonctionne grâce à des matériaux spéciaux. Ces derniers sont le plus
souvent des dérivés de plastique. Les informations données par les constructeurs sont souvent
très vagues, le Docteur David Franklin Hanson, également président de Hanson Robotics et
créateur de la peau pour humanoïde « Frubber » parle d’ « un réseau de micro-vascularités et de
cellules imitant la peau humaine à toutes les échelles, macroscopique comme microscopique » .
Retou

44. Fonctionnement général de la peau
artificielle sensitive
Une peau artificielle fonctionne avec un matériau piézoélectrique(ex:quartz), c'est-à-dire un
matériau qui a une résistance variable en fonction de la pression exercée. Ce matériau est
alimenté en électricité. En fonction delapression, il valaisser passer plusou moinsdecourant.
On mesure ensuite le courant transmis à l’aide d’un capteur électronique. A partir du courant
mesuré, on peut en déduirelapression exercéesur lapeau.
Retou

45. Texture et pression
Lorsque le doigt d’un robot va toucher un objet, le
robot va pouvoir sentir la pression qu’il exerce
dessus via les déformation du fluide conducteur
situé dans le doigt électronique. Ces déformations
vont être mesurées à l’aide d’électrodes. Lorsque le
doigt va effleurer un objet, cela va produire des
micro-vibrations, celles-ci vont pouvoir être
mesurées à l’aide du capteur de pression, indiquant
ainsi la texture de l’objet.
Retou

46. Combinerune peau artificielle flexible
et sensitive
L’inconvénient majeur de la peau sensitive est qu’elle n’est pas flexible.
Cependant elle est indispensable pour avoir des robots humanisés, tout
comme l'est la peau flexible. Une équipe de chercheurs dirigés par
Stéphanie Lacour est parvenue a créer une peau sensitive avec un taux
d’élasticité supérieur à 100% en utilisant comme support des circuits
électroniques une mousse élastomère. En injectant des bulles d’air, les
chercheurs sont parvenus à tordre le support sans casser le circuit : entre les
bullesd’air, lecircuit resteintact.
Retou

47. Détecterautre chose que le toucher
Des chercheurs de l’institut Technion en Israël ont réussi à créer des capteurs pouvant être
intégrés dans une peau artificielle, utilisant des nanoparticules de 5 à 8nm en or reliées via
des « ligands », puis posés sur du PEP, un plastique très courant. Cette peau peut mesurer le
toucher, mais aussi l’humidité, la température, la pression et la présence de produits
chimiques. Par ailleurs, ellefonctionneavec un faiblevoltage.
Retou

48. D'autres méthodes pourcréerune
peau artificielle
D’autresméthodesont étéutiliséspour donner aux robotsdessensautresqueletoucher. Des
chercheursde l’universitéd’Harvard ont fabriquésunepeau artificielleàl’aidede
microcapteursbarométriques, noyésdansun matériau élastique, disposant d’unerésolution
de3 à5mm, et capabledemesurer lapression. Uneautreméthode, testéepar deschercheurs
du GeorgiaInstituteof Technology consisteàutiliser desnanofilsd’oxydedezinc alignés
sur un support, pour unerésolution de8464 taxels(pixelstactiles) par centimètrescarrés.
Cettepeau est toutefoisplusonéreuse.
Retou

49. Retourau
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63. La joie
apparition de
ridedansle
coin del’œil pommettesrelevées
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71. Suite

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73. Suite

74. Suite

75. La
surprise
boucheouverte
yeux
écarquilléssourcilslevés
(ellenedurequ'uneseconde)
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82. Suite

83. La peur
sourcilslevéset
rapprochés
paupièresinférieures
tendues
paupièressupérieures
levées
lèvrestiréesàl'horizontale
versl'extérieur du visage
Suite

84. Suite

85. Suite

86. Suite

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88. Suite

89. Suite

90. Le
dégoût
nez replié
lèvresupérieur levé
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91. Suite

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94. Suite

95. La
tristesse
menton abaissé
regard vide
paupièrelégèrement
abaissée
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97. Suite

98. La
colère
lèvrespincées
sourcils
rapprochés
et abaissés
regard agressif
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