taxel

Un taxel est un élément discret de détection tactile au sein d'un réseau de capteurs tactiles plus large, que l'on trouve généralement dans les doigts de préhension robotiques, les mains prothétiques ou les surfaces de robots collaboratifs. Le mot combine tactile et pixel, par analogie avec les systèmes de vision où les pixels forment une image. Chaque taxel répond indépendamment à la pression, à la température ou au glissement à un point spécifique de la surface d'un robot, permettant à la machine de construire une carte spatiale de ce qu'elle manipule.

Dans une pince pratique, un taxel peut être un petit élément piézoélectrique, un patch de détection de force résistif ou un transducteur de pression capacitif, mesurant généralement de 2 à 10 millimètres de diamètre. Plusieurs centaines de taxels peuvent être intégrés dans une seule paume ou un seul bout de doigt de pince, disposés en rangées ou en grille. Lorsqu'un objet entre en contact, les taxels affectés envoient des signaux analogiques ou numériques au contrôleur du robot, qui traite le motif pour en déduire la stabilité de la prise, la forme de l'objet et les propriétés de la surface. Cette architecture distribuée est bien plus informative qu'une seule cellule de charge au niveau du poignet.

Le défi dans la conception des taxels est d'obtenir une résolution spatiale dense sans surcharger l'électronique de commande. Trop peu de taxels et vous perdez des détails sur l'objet ; trop et le faisceau de câbles devient impraticable. La plupart des systèmes commerciaux utilisent 64 à 256 taxels par main. La dérive et la diaphonie entre les éléments adjacents sont des modes de défaillance courants. Les taxels se dégradent également sous des contacts répétés, en particulier avec des matériaux abrasifs ou humides, de sorte que les stratégies de remplacement sont importantes dans les tâches industrielles de longue durée.

Les taxels fonctionnent mieux en conjonction avec d'autres capteurs. Une pince peut utiliser des taxels pour la détection de contact local, un capteur de force-couple monté sur le poignet pour la charge globale et des encodeurs d'articulation pour le retour de position. Dans le prélèvement en vrac ou le travail d'assemblage, les informations tactiles du réseau de taxels s'avèrent souvent décisives pour détecter le glissement avant qu'il ne se produise ou pour confirmer qu'une pièce est entièrement en place. Les robots collaboratifs dans les tâches en contact avec l'homme s'appuient sur des réseaux de taxels dans leurs zones de collision pour détecter les contacts involontaires et s'arrêter en toute sécurité.

Le terme taxel reste le plus courant en robotique académique et parmi les spécialistes concevant des systèmes tactiles. Les fabricants de robots industriels les appellent souvent simplement capteurs tactiles ou capteurs de pression, ou ils commercialisent des noms propriétaires. Mais à mesure que la détection tactile devient plus standard dans les robots de production, le terme taxel se répand davantage dans la documentation technique et les spécifications d'approvisionnement.