La Pince !

 

Querelle d’école entre Cancer Pagurus et Homo Sapiens

 même l’ombre est sensiblement comparable … !

 

Le but de cette « étude » n’est pas de faire de l’anatomie comparée … !  mais d’étudier les « pièces naturelles »  susceptibles d’être « récupérés » et utilisées pour des montages robotiques.

 

Quoiqu’il en soit l’image ci-dessus est bien celle d’une querelle d’école !

 

Ces deux constructions « naturelles » de même grandeur présentent l’opposition des leviers de préhension et c’est là l’essentiel pour saisir quelque chose et donc être « actif » sur son environnement.

 

Le squelette extérieur dit « exosquelette » présente des avantages indéniables pour la robotique en ce sens que ses parties mécaniquement fonctionnelles restent opérationnelles au delà de la mort, et il est sur que la main de l’Homo Sapiens ci-dessus, quoique bien  plus « tactile » et plus articulée ne sera plus utilisable après sa mort alors que la pince du Cancer Pagurus (déjà dévitalisée depuis longtemps !) elle, survit très bien après dans ses fonctions opératives élémentaires … !

 

Il semble évident que le « ressenti du  glissement »  des objets saisis est moins important pour la pince du crabe vivant ( bien que munie de cils tactiles ) que pour notre propre main si sensible et il apert qu’un exosquelette pourvu d’une peau « intégrale » serait le MUST ! …et beaucoup d’études robotiques en cours se penchent sur ce problème.

 

La « main » de COG: ses doigts sont recouvert de jauges de contrainte

Mais pour la fluidité de l’anatomie … y a vraiment à redire !

http://www.ai.mit.edu/projects/cog/history_of_cog.htm#A%20Prototype%20Hand

 

 

Anatomie de l’articulation de la pince du crabe tourteau ( Cancer Pagurus )

Comme toutes les articulations de ce crustacé on ne peut les « démonter » sans les détruire d’où un gage de fiabilité en robotique ! (il n’y a pas d’éléments susceptibles de se détacher ).

 

Sur cette coupe on distingue les 2 « bloqueurs » c'est-à-dire 2 excroissances calcaires remarquablement bien calculées ( puisqu’elles sont esthétiques !) revêtues d’émail dur sur leur parties fonctionnelles et dont le but semble être uniquement de maintenir en position l’axe de la partie mobile destinée aux efforts proprement dits.

 

On peut mesurer également les bras de levier et voir que la force pour ouvrir est sensiblement le quart de celle destinée à fermer  sachant que les « accroches » musculaires qui ont disparu se situaient à ces endroits.

Les parties qui sont de couleur brune : c’est l‘émail recouvrant les parties d’usure ou de frottement. ( cette pince a 3 ans d’age « post mortem » et tout est opérationnel ! !)

Demi coupe de l’articulation et son schéma … pas si simple !

 

La solution choisie par le « Grand Mécanicien » est pour le moins déroutante et Hi Tech …

Je m’attendais à retrouver les mêmes pivots en forme de cœur déjà rencontrés, certes un peu plus gros vu le module !

Et bien pas du tout !

Ici il s’agit d’un axe dont on ne dispose que du quart ! et dont le centre de rotation est le point de contact entre le « bloqueur » et son appui.

 

On a là une « économie » de matière assez incroyable ( à croire qu’il est radin en plus ! ) mieux que ce qui se fait en aéronautique … !

En effet car l’axe doit être le moins coûteux à faire, mais la surface travaillante la plus grande possible pour en réduire la pression unitaire :

 

Un axe de calcaire plein de 1 Cm de diamètre peut faire l’affaire bien sur, mais vu qu’un débattement de 35° environ est suffisant entre ouvert et fermé,  seule la partie travaillante est « fabriquée » et on gagne ¾ du matériau …. ( ça c’est philosyr ! )  !

Cet « axe-secteur » pivote à l’intérieur d’une «  cavité-secteur »  circulaire ménagée dans la partie fixe de la pince.

 

L’ensemble bien sur ne présente aucun jeu ni point dur et toutes les parties fonctionnelles sont recouvertes d’émail … ( il serait très intéressant d’en connaître la dureté Brinell et la composition …mais à part la cuisson et la bouffe-mayonnaise je n’ai rien trouvé sur le Net à ce sujet …)

 

Il semble par contre que la Nature se soit beaucoup préoccupé des mouvements de torsion qu’aura à affronter le tourteau quand il aura saisi une proie un peu grosse  et qui se débat par exemple et l’axe pouvant en souffrir, un guidage des flancs de la pince mobile s’impose.

 

 

A cet effet cette partie mobile coulisse dans un fourreau maintenue entre 2 « glaces » importantes revêtues d’émail et munies de cils nettoyants sur leur bord extérieur ( encore présents ! ).

La forme convexe de ces 2 « glaces » contribue aussi à soulager le travail de l’axe et leur grande surface permet au muscles d’agir sans avoir d’efforts de frottement latéraux insurmontables.

 

Utilisation possibles

 

En fait elles sont moins nombreuses et diversifiées que l’articulation du tarse à mon avis car cette construction est trop spécialisée dans …la préhension !

La « fluidité » de sa structure permet une utilisation intéressante en robotique :

La finesse de son dessin la rend apte à « dénicher » un objet particulier dans un fouillis de choses différentes: je fais plus confiance à la pince du tourteau pour sortir un bâtonnet d’un jeu de Mikado qu’à la main de COG qui va tout renverser et être gênée par les vis proéminentes de ses articulations artificielles !

Pour en tirer un parti maximum et donc garder la totalité ou presque du « blindage », il faudrait pouvoir y loger un mécanisme actif en remplacement des muscles disparus …

Cependant, même chez les très gros sujets, le volume est relativement restreint et la « maintenance » du dispositif reste problématique.

 

Actuellement dans un espace aussi réduit,je ne vois que la possibilité d’action par électroaimant donc gourmande en énergie, peu puissante et sans finesse ( tout ou rien ).

Robotique fiction …

 

Les muscles robotiques pneumatiques ou hydrauliques voire électriques disponibles posent de véritables problèmes (raccord trop rigides, tuyaux d’alimentation peu flexibles et encombrants etc…)

J’attends avec impatience « le » muscle artificiel élaboré à partir d’un matériau macroscopiquement homogène, usinable, et se déformant de façon significative à l’échelle qui nous concerne ici, sous l’action d’un faible courant….

 

Voilà un beau défi en perspective pour notre Docteur spécialiste ès quartz ( Nicolas Gufflet)  qui, s’il trouve ce matériau ( le NIGUFLON ),  pourra vivre grassement de ses royalties jusqu’à la fin de ses jours… ( ou mieux : monter sa propre boite ! )

 

 

A ce propos j’ai trouvé aussi ce dépliant à « Castorama » :

 

Trucs à savoir !

 

Le NIGUFLON® se présente sous la forme d'un tapis de 20 mm d'épaisseur environ.

Il est de couleur grise recouvert d'une fine pellicule de couleur jaune-or adhérente sur les 2 faces et qu'il ne faut en aucun cas détériorer !

Il est vendu en plusieurs largeurs.

Il est souple et ressemble à du caoutchouc néoprène ou à de la moquette épaisse mais dès qu'on met sous tension par contact avec les 2 faces un bloc découpé dans ce rouleau voire le rouleau entier il devient dur comme du bois et voit son épaisseur entre faces augmentée de 20% ! ( attention : la conso électrique sera fonction de la surface !  voir la notice constructeur)

En faisant une coupe judicieuse de ce matériau ( avec un simple cutter ) on peut obtenir des déformations géométriques supérieures .

Pour souder les fils d’alimentation aux faces utiliser exclusivement la soudure à froid NIGUFLON Solder ® ; ne jamais utiliser de soudure à l’étain !

 

NIGUFLON® est une marque déposée de NIGUFLON INTERNATIONAL

 

ON PEUT REVER …NON ?

 

PS : tous les termes utilisés dans la description tels que « bloqueurs », « axe-secteur »  etc. sont de mon invention n’ayant pas pu en trouver les « vrais » … s’ils existent …