La recherche de Samsung Electronics en collaboration avec l’Université Ajou démontre l’actionneur musculaire artificiel multifonctionnel de nouvelle génération
Samsung Electronics a annoncé aujourd’hui que le Dr Bongsu Shin (co-premier auteur) de Samsung Research1 a publié un article intitulé « Actionnement de dispositifs de réalité augmentée portables compacts par un muscle artificiel multifonctionnel” dans la revue de renommée mondiale ‘Nature Communications.’
Ce projet a été réalisé en partenariat avec l’équipe de Génie Mécanique de l’Université d’Ajou, dirigée par le Professeur Je-Sung Koh (auteur correspondant) basé en Corée. L’équipe de recherche conjointe a développé un actionneur musculaire artificiel qui peut être appliqué sur des lunettes de réalité augmentée (AR) et s’adapter naturellement aux gants haptiques.
Avec la popularité croissante du métaverse, les technologies d’actionneurs et de capteurs évoluent rapidement pour créer une expérience encore plus immersive dans les mondes virtuels. Les actionneurs et les capteurs intégrés dans les appareils portables doivent être compacts et légers car les appareils sont portés par les utilisateurs et nécessitent souvent de la mobilité. L’actionneur conventionnel présentait certaines limites quant à la réalisation de fonctionnalités plus avancées, car un facteur de forme mince et une densité de puissance élevée seraient difficiles à atteindre pour les types conventionnels.
L’équipe de recherche propose un actionneur musculaire artificiel qui résout les défis de l’ingénierie pratique, qui sont limités aux types conventionnels tels que les actionneurs électromagnétiques. Un actionneur de muscle artificiel peut fonctionner comme un système d’actionnement à petite échelle et à haute puissance avec une capacité de détection pour développer des dispositifs portables tels que des lunettes AR multifocales et des gants haptiques naturellement adaptés. L’équipe de recherche a conçu un actionneur musculaire léger et puissant à base d’alliage à mémoire de forme (SMA), appelé actionneur SMA amplifié conforme (CASA). La nouvelle version développée est légère (0,22 g) mais suffisamment résistante pour soulever un poids 800 fois plus lourd que lui-même.
« Ce nouvel actionneur que nous proposons est léger, compact mais puissant en termes de rapport force/poids. Il est significatif que le nouvel actionneur ait surmonté les limites des actionneurs conventionnels, tout en apportant le potentiel de ses applications étendues allant de la robotique aux appareils portables », a déclaré le Dr Bongsu Shin de Samsung Research. « Nous prévoyons que le résultat de nos dernières recherches sera la technologie matérielle de base pour une expérience plus immersive et interactive pour la prochaine génération. »
L’équipe a également démontré comment l’actionneur permet le contrôle de la profondeur de l’image. La commutation de profondeur binaire est adoptée pour réduire le conflit d’accommodation de vergence (VAC), qui peut causer de la fatigue visuelle à certains utilisateurs de lunettes AR, en ajustant directement la distance entre l’affichage et le système optique du prototype de lunettes AR en fonction de la distance de mise au point de l’objet. à projeter.
De plus, les sorties mécanotactiles non vibrantes sont importantes pour générer des sensations tactiles naturelles et expressives sur la peau grâce à des dispositifs haptiques. Pour transmettre la sensation d’une grande déformation de la peau, les dispositifs haptiques nécessitent des actionneurs avec un rapport force sur poids élevé et un déplacement important. La combinaison de plusieurs actionneurs dans la zone limitée du prototype de dispositif haptique permet également des expériences tactiles plus expressives.
CASA déclenche une action sur un objet avec pression et mesure la pression sans capteur en utilisant une caractéristique du muscle artificiel dont la résistance électrique varie en réponse à la pression extérieure. Le prototype de gant haptique équipé de CASA est si mince et sensible à la pression qu’il a le potentiel d’être appliqué à la téléhaptique qui reconnaît les expressions faites par le système d’écriture tactile et les convertit en signaux électriques.
1 Samsung Research, agissant en tant que centre de R&D avancé de Samsung Electronics, dirige le développement de technologies futures pour la division Device eXperience (DX) de la société.
