Robot haptique portable à rendu de rigidité doté d'un mécanisme d'embrayage à nid d'abeille pour téléopération bilatérale

Des chercheurs ont mis au point le HJ-Haptic, un dispositif haptique portable et compact de seulement 20 grammes, capable de restituer la rigidité d'un objet grâce à un mécanisme de blocage en nid d'abeille (honeycomb jamming). Le système fait varier sa propre rigidité entre 1,15 N/mm et 2,64 N/mm sous une dépression de 30 kPa. Intégré dans un cadre de téléopération bilatérale, il permet à un opérateur d'ajuster la force de préhension en fonction du retour haptique reçu sur la rigidité de l'objet manipulé à distance. Les auteurs ont validé le dispositif par un essai de flexion trois points sur le mécanisme de blocage, puis par des tâches de préhension téléopérées. Les résultats montrent une erreur quadratique moyenne (RMSE) faible et de fortes corrélations sur le mouvement téléopéré, le rendu de rigidité et le retour de force d'interaction, avec un comportement qui imite la sensation de saisie directe à la main.

Cette avancée cible un maillon souvent négligé de la téléopération : le retour kinesthésique. La plupart des systèmes de téléopération, y compris les architectures bras main pilotées par des modèles vision langage action, se concentrent sur le contrôle du mouvement et la perception visuelle, laissant l'opérateur sans indication fiable sur la force ou la rigidité de ce qu'il manipule à distance. Pour des applications industrielles ou médicales où une prise trop forte peut endommager un objet fragile, ce manque limite la précision et la confiance de l'opérateur. Le choix d'une actionnation par dépression plutôt que par surpression est aussi un argument de sécurité : en cas de fuite ou de rupture du matériau, le système perd sa rigidité au lieu de risquer une projection, un point sensible pour un dispositif porté directement sur la main.

Le blocage granulaire et le blocage par couches sont exploités depuis plusieurs années en robotique souple et en haptique pour créer des surfaces à rigidité variable, via des gants ou exosquelettes utilisant air comprimé, fluides électrorhéologiques ou actionneurs moteurs plus lourds. Le HJ-Haptic se distingue par sa géométrie en nid d'abeille et son poids réduit, pensés pour un usage porté au quotidien. Publié sur arXiv le 5 août 2026, ce travail reste au stade de recherche, sans industrialisation ni partenariat annoncé. Les auteurs évoquent des applications potentielles au-delà de la téléopération, notamment les interactions en réalité étendue, où ce retour haptique léger pourrait améliorer le réalisme des environnements virtuels.