L’idée d’utiliser des robots comme guide pour gérer des situations de catastrophe n’est pas nouvelle, mais une partie du problème était de savoir comment construire des robots assez légers pour se déplacer facilement, et assez forts et assez résistants pour gérer des choses comme un réacteur nucléaire brisé. Dans le cadre de la réponse, l’Institut technologique de Tokyo et Bridgestone Tires se sont associés pour développer un nouveau muscle robotisé hydraulique léger, mais cinq à dix fois plus puissant que les moteurs électriques conventionnels et beaucoup plus durables.

Les endroits sur les zones de catastrophe où les intervenants sont les plus nécessaires sont souvent ceux qui sont les plus difficiles à atteindre, précisément parce qu’ils ont été touchés durement. La catastrophe nucléaire de Fukushima 2011 est un excellent exemple. En dépit des dommages causés à la centrale nucléaire par la vague de mer qui l’a frappée, l’explosion et la fusion subséquentes auraient pu être évitées si les intervenants d’urgence avaient pu l’atteindre avec le bon équipement à temps pour réparer et redémarrer les systèmes de refroidissement.

C’est une des raisons pour lesquelles les robots sont si attrayants. Les robots autonomes ont le potentiel d’être en mesure de se déplacer et de gérer de telles situations d’urgence, même au point d’utiliser des outils et des véhicules trouvés sur place pour accomplir des tâches. Malheureusement, même si les robots ont la réputation d’être des géants d’acier possédant une force surhumaine, les robots mobiles ont tendance à être plus faible et fragile.

Le muscle hydraulique gonflé et dégonflé

Développé depuis 2014 dans le cadre du Impulsing PAradigm Change through Disruptive Technologies (ImPACT), une initiative du Conseil du Cabinet du Japon pour la science, la technologie et l’innovation, les nouveaux muscles hydrauliques peuvent être un moyen de rendre des robots plus robustes et résistants, à la fois légers et capables de mouvements précis. Selon les créateurs, l’espoir est que la technologie mature pourrait un jour produire des robots les plus petits, les plus légers et les plus puissants jamais créés.

L’équipe affirme que la clé pour améliorer les robots en réaction à des catastrophes est de produire des actionneurs hydrauliques résistants, qui sont les composants qui déplacent et alimentent en énergie des membres robotiques. La plupart des actionneurs sont électriques mais manquent de précision et ont un faible rapport force/poids – sans parler d’être très sensible aux chocs et aux vibrations.

Le muscle artificiel de Tokyo Tech/Bridgestone est un dispositif très simple basé sur le muscle humain, mais au lieu d’utiliser un tissu musculaire contractant, il utilise un tube de caoutchouc lié par des fibres tissées à haute résistance, qui se contracte en longueur sous pression avec le fluide hydraulique. La combinaison du caoutchouc et du tissu lui confère une structure semblable à celle de l’artère humaine, de sorte qu’il réagit dynamiquement à l’application et à la libération de la pression, ce qui lui permet de se déplacer en douceur et avec précision. De plus, il présente un rapport résistance / poids très élevé.

Diagramme du muscle hydraulique

Un autre aspect de cette conception simple est que le muscle est très fort et résistant aux chocs et aux vibrations. Cela le rend idéal pour les environnements hostiles et pour les travaux de haute intensité, comme par exemple, pousser vers le bas des murs ou de débris.

Selon l’équipe, la production du muscle a nécessité le développement d’un nouveau caoutchouc résistant à l’huile qui a également d’excellentes caractéristiques en termes de déformation. La gaine nécessitait une nouvelle technique pour tisser des fibres chimiques à haute tension et les extrémités des tubes nécessitaient un serrage spécial pour résister à une haute pression sans fuite. Le résultat est un actionneur de cinq à dix fois la résistance au poids des moteurs électriques ou des vérins hydrauliques solides.

Les chercheurs disent qu’ils vont continuer le développement de robots basés sur les nouveaux muscles, ainsi que d’un robot de consommation-actionneur.

http://www.titech.ac.jp/english/news/2017/037286.html