Les actionneurs hydrauliques donneront à Nadia une combinaison unique de flexibilité et de puissance.
Le groupe de robotique de l’Institute for Human & Machine Cognition (IHMC) de Pensacola, en Floride, possède une énorme expérience des robots marcheurs. Ils ont terminé deuxièmes au DARPA Robotics Challenge avec leur Running Man Atlas, l’une des trois seules équipes à avoir obtenu une note parfaite de 8 sur 8, et ils ont continué à faire progresser la locomotion bipède avec Atlas et Valkyrie, de la NASA. Ils ont par exemple, il y a quelques mois, appris à Atlas à marcher les jambes droites, un peu comme un humain le fait.
Les humains ont fixé des normes très élevées en matière de mobilité bipède. Nous sommes bien conçus pour cela, tant sur le plan matériel que logiciel, et nous pouvons faire des choses absolument incroyables.
Faire en sorte que les robots fassent le même genre de choses que les humains est un défi intimidant, nécessitant à la fois du matériel complexe et des logiciels innovants travaillant ensemble. Il est difficile de dire ce qui est le plus difficile, mais vous pouvez vous faire une idée de l’état actuel des choses lorsque vous comparez ce que les robots humanoïdes sont capables de faire en simulation avec ce qui se passe lorsque vous essayez d’exécuter ce même logiciel sur le robot réel.
Il y a plusieurs raisons à cela, mais le problème fondamental (ou l’un d’entre eux) est que nous essayons d’amener les robots à faire ce que les humains peuvent faire sans accès à du matériel qui est presque aussi bon. Les muscles biologiques sont des éléments incroyables, et bien que les actionneurs électriques ou hydrauliques puissent rivaliser avec eux en termes de vitesse et de couple, il n’y a aucun moyen de contourner le fait que le matériel est beaucoup trop encombrant pour être capable de reproduire les groupes musculaires densément compactés qui laissent les humains faire ce qu’ils font.
Tous les robots bipèdes grandeur nature ont ce problème, y compris Atlas et Valkyrie, mais le IHMC les utilise quand même, puisqu’il n’y a pas vraiment beaucoup de plateformes alternatives accessibles aux chercheurs. Il en est arrivé à un point où le IHMC veut faire plus que ce que ces plateformes sont capables de faire. Ils ont alors décidé de faire la chose raisonnable et de construire leur propre humanoïde à partir de zéro. Et si c’est ce que vous allez faire, pourquoi ne pas tout monter jusqu’à bout et décider de construire non pas n’importe quel robot humanoïde, mais une gymnaste robot humanoïde ?
Le robot humanoïde Nadia. Robot Humanoïde. Images : IHMC. Maquette en plastique imprimée en 3D de Nadia dans différentes poses (dans le sens des aiguilles d’une montre à partir de la gauche) : pied levé, étirement, agenouillement, mise en boule, et assise.
Ceci est une maquette imprimée en 3D du nouvel humanoïde de l’IHMC. Il s’appelle Nadia, du nom de la célèbre gymnaste Nadia Comăneci, et est financé par l’Office of Naval Research (ONR). La maquette contient (presque) tous les composants qui se trouveront sur le robot réel (plus un casque de moto qui peut ou non être la vraie tête du robot), et travailler sur la conception de cette façon aide l’IHMC à s’assurer que tout s’ajuste correctement et que les actionneurs et les joints fournissent la flexibilité et la portée du mouvement qu’ils recherchent. Nadia sera alimentée par hydraulique, à l’aide des actionneurs intelligents intégrés (ISA) de Moog, développés à l’origine en collaboration avec IIT pour le quadrupède HyQ.
Les ISA sont imprimés en 3D à partir de titane et sont complètement autonomes. Ils ont un rapport puissance/poids nettement supérieur à celui des muscles humains (si l’on ne tient pas compte du reste du système hydraulique), bien qu’ils soient encore assez encombrants pour que la conception des articulations autour d’eux puisse être délicate. C’est particulièrement délicat puisque Nadia (gymnaste, rappelez-vous) doit avoir la même amplitude de mouvement qu’un humain, avec la capacité de faire des choses comme s’accroupir, ramper, se mettre en boule, prendre un cours de yoga, ou faire tout ce dont les humains sont capables.
Un robot avec ce niveau de flexibilité et les types de mouvements dynamiques promis par ces ISAs semble très ambitieux, mais si quelqu’un peut le faire, c’est bien l’IHMC.
