Un adolescent de 16 ans du Royaume-Uni a construit une main robotique à quatre doigts entièrement à partir de pièces Lego Mindstorms, capable de saisir des objets avec des forces comparables à celles de modèles avancés imprimés en 3D. Développé sous la guidance de son père, l'appareil démontre un usage innovant d'outils éducatifs quotidiens en robotique. Le projet met en lumière l'ingénierie accessible pour les étudiants.
Jared Lepora, un élève de la Bristol Grammar School au Royaume-Uni, a commencé à développer la main robotique à l'âge de 14 ans aux côtés de son père, Nathan Lepora, professeur de robotique à l'Université de Bristol. La main s'inspire de designs de pointe comme le Pisa/IIT SoftHand mais repose uniquement sur des composants Lego Mindstorms disponibles sur étagère, un kit éducatif pour construire des robots programmables arrêté en 2022.
« Mon père est professeur de robotique à l'Université de Bristol, et j'aimais vraiment les designs [des mains robotiques] », dit Jared. « Ça m'a juste inspiré à le faire dans un format éducatif et avec du Lego. »
L'appareil comporte quatre doigts, chacun avec trois articulations, actionnés par deux moteurs connectés via des tendons. Un mécanisme différentiel utilisant des engrenages d'embrayage Lego permet aux doigts de se déplacer de manière synchrone jusqu'au contact avec un objet, imitant la préhension humaine. Lors des tests, la main a réussi à saisir neuf objets ménagers, tels qu'un gobelet en plastique, un bol et un jouet mou de 0,8 kilogramme.
Les métriques de performance montrent que la main Lego ferme un doigt en 0,84 seconde et l'ouvre en 0,97 seconde—environ la moitié de la vitesse d'une version comparable imprimée en 3D avec des roulements métalliques. Dans des tests statiques, un doigt Lego supporte 5 newtons de charge, pousse 6 newtons de poids et exerce 1,8 newton de force de fermeture, contre 8 newtons, 7 newtons et 2 newtons pour le modèle imprimé en 3D. Cependant, les doigts Lego mesurent 145 millimètres de long et 30 millimètres de large, rendant la main plus grande globalement.
« On ne va jamais obtenir une main aussi bonne [qu'une imprimée en 3D] en termes de capacités avec une main faite de Lego », reconnaît Nathan. Malgré les limitations, Jared note la modularité du design : « La façon dont j'ai implémenté les moteurs, ils peuvent être facilement retirés, et des moteurs plus récents peuvent être ajoutés », permettant des mises à jour avec d'autres pièces Lego.
Le projet est détaillé dans un article avec DOI arXiv : 10.48550/arXiv.2510.15638, soulignant comment des matériaux abordables peuvent faire avancer la recherche en robotique menée par des étudiants.