Introduction Semaine PSL « Soft Robotics »

 

Audrey BRUGNOLI 5ème année, Design Objet, ENSAD
Lucas LAVENIR 3ème année, Mines Paristech

 

Dans le cadre de la semaine PSL intitulée « Soft Robotics », nous avons monté un binôme ENSAD / Mines Paristech et réalisé un projet à partir d’une nouvelle d’Isaac Asimov où il spécule sur une forme de vie basée sur le squelette du silicium, à l’inverse de la vie telle qu’on la connait à base de carbone (Isaac ASIMOV, X comme inconnu, Le Silicium Roi).

Dans cette alternative à notre conception traditionnelle du vivant, il s’agit ici de penser un système technologique auditif qui présenterait une véritable dimension organique. Notre projet vise donc à exploiter le caractère « organique » de la « robotique molle » et notre tendance à nous projeter émotionnellement dans cette technologie.

 

 

 

Prise en main des modules de Soft Robotics :

Les deux premiers jours ont consisté en une rapide introduction aux concepts de la Soft Robotics par Dominique PEYSSON, Benoît ROMAN et Martin DE BIE ainsi qu’une présentation sur la représentation du « Mou » dans l’histoire de l’art par Antoine DESJARDINS dans l’optique des réalisations de la semaine. L’idée était d’acquérir des connaissances de base en robotique molle et une vision globale des possibilités qu’offre cette technologie pour mieux penser nos projets.

Suite à ces exposés, notre volonté première a été d’explorer au maximum le champ des possibilités. Nous avons donc utilisé le moule réalisé en impression 3D par l’équipe organisatrice du projet pour partir sur une base sûre. Ainsi nous avons conçu une première articulation d’aspect tentaculaire (cf ci-dessous figure B) qui se replie sur elle-même à chaque déformation de la partie siliconée. Encouragés par ce premier module « mou » fonctionnel, nous avons ensuite décidé de réaliser nos propres moules, plus proches de notre besoin. Nous détaillons ici dans la figure A, pour le lecteur intéressé qui voudrait reproduire ces manipulations, les différentes étapes relatives à la conception d’une articulation de robotique molle :

 

Pour la conception de moules, nous avons exploité deux approches : les moules en papier-plume pour les formes simples ainsi que le prototypage rapide et les moules en impression 3D pour des parties plus complexes, à savoir des formes curvilignes beaucoup plus proches de l’aspect organique désiré. Ainsi les moules en papier-plume nous ont permis de réaliser la partie préhension du système auditif, qui viendrait épouser la forme des parties inférieure et supérieure de l’oreille, propre à chaque individu. Et la partie dite « organique » qui réagirait en fonction des différents sons envoyés dans l’écouteur.

 

 

Le projet :

 

Nous avons développé le projet sous deux formes différentes, l’une se nichant dans l’oreille à l’image d’un écouteur, et l’autre se déployant sur le crane afin de communiquer le son par conduction osseuse.

 

• Forme 1 :

Comme un écouteur, ce système permet une écoute du son et se positionne au creux de l’oreille. L’élément se déploie en fonction de l’intensité des fréquences du son, comme s’il respirait à prenait vie au court de l’expérience.

 

Processus : 

Schéma

Réalisation du moule en 3D sur Rhinoceros

 

 

 

 

Moule imprimés en 3D + Tirage Silicone

Ajout de la couche de tissus

Montage final – Structure aspirée – Structure gonflée

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Forme 2 :

Afin de sortir des écouteurs traditionnels, nous avons aussi penser à un système qui viendrait s’animer et s’étendre le long du crâne en fonction des fréquences sonores. Plutôt que d’écouter au creux de l’oreille, ce système nous donne à entendre le son par acoustique osseuse : il résonne en nous. Il se compose de deux éléments : un qui agrippe les contours extérieurs de l’oreille, l’autre qui se déploie sur le crâne.

Processus :

Schema

Réalisation du moule en 3D sur Rhinoceros

 

 

 

 

 

Moule imprimés en 3D + Tirage Silicone

 

 

 

 

 

Montage final – Structure aspirée – Structure gonflée

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Références audio :

• Conduction osseuse :

L’ostéophonie ou conduction osseuse désigne le phénomène de propagation du son jusqu’à l’oreille interne via les os du crâne.

Certains casques audio emploient la conduction osseuse, et reproduisent un effet équivalent à une écoute directe. Un kit oreillette est positionné de façon ergonomique sur la tempe et la joue et le transducteur électromécanique, qui convertit les signaux électriques en vibrations mécaniques, envoie le son à l’oreille interne à travers les os du crâne.
Les produits utilisant cette technologie sont classés en 3 groupes : les produits ordinaires (casques, kit mains-libres ou écouteurs) ; les appareils d’aide auditive ; les produits de communication spécialisés (sous l’eau, au cœur d’environnements très bruyants). En comparaison aux écouteurs traditionnels, ils ont l’avantage : de laisser les oreilles à l’air libre (offrant plus de confort et permettant une utilisation prolongée, en toute sécurité) ; offrent une haute clarté sonore dans des environnements très bruyants, et peuvent être utilisés avec une protection auditive ; permettent la perception de sons en stéréophonie.

• Son binaural :

Le son binaural est un artefact auditif : un son apparent dont la perception apparaît dans le cerveau en raison d’un stimulus physique spécifique.
Le cerveau produit un phénomène perçu comme des pulsations de basse fréquence du volume sonore, lorsque deux sons de fréquences légèrement différentes sont présentés indépendamment à chaque oreille du sujet. Si la différence entre les deux fréquences est de 4 Hertz, le sujet entendra 4 battements par seconde. Les battements binauraux peuvent présenter un intérêt en neurophysiologie dans le travail sur le sens de l’ouïe.
Des logiciels comme SBaGen, Gnaural et I-Doser ont vu le jour. SBaGen et Gnaural sont des logiciels libres servant à créer des fichiers de sons binauraux.

Références esthétiques :