Le robot utilise cinq actionneurs souples péristaltiques pour copier la fonction des segments du corps d’un ver de terre.
Les vers de terre se déplacent dans le sol non seulement en se tortillant, mais aussi en envoyant des ondes péristaltiques dans leur corps. Un nouveau robot bio-inspiré, qui utilise cette même stratégie, pourrait un jour être utilisé dans l’exploration souterraine ou même dans des missions de recherche et de sauvetage.
Le corps d’un ver de terre est constitué de segments individuels remplis de liquide, appelés métamères, chacun d’entre eux étant entouré d’un muscle circulaire. Il existe également des muscles longitudinaux qui s’étendent sur toute la longueur du corps du ver.
Lorsque les muscles circulaires des métamères adjacents se contractent, cette partie du ver s’allonge et s’amincit. En revanche, lorsque les muscles longitudinaux d’une zone se contractent, ils font en sorte que cette partie du ver devienne plus courte et plus grosse.
Par conséquent, en utilisant une séquence continue de ces deux types de contractions, le ver est essentiellement capable d’envoyer des « vagues de graisse » allant de son nez à sa queue. Ces ondes, ainsi que les soies qui s’accrochent à la terre, appelées setae, permettent à l’animal de creuser des tunnels dans le sol.
Sous la direction du professeur Barbara Mazzolai, une équipe de scientifiques de l’Istituto Italiano di Tecnologia (l’Institut italien de technologie) a entrepris de reproduire ce mécanisme dans un robot.
Le robot montre ses capacités à creuser dans un milieu granuleux.
Le dispositif ainsi obtenu, d’une longueur de 45 cm, est composé de cinq « actionneurs souples péristaltiques » (APS) connectés. Chacun d’entre eux est constitué d’un tube intérieur en forme de soufflet (un peu comme un tuyau d’aération miniature pour sèche-linge), d’une enveloppe extérieure en élastomère souple et d’un fluide visqueux qui est scellé dans l’espace entre les deux.
Le soufflet s’allonge lorsque de l’air y est pompé, ce qui étire la peau et permet au fluide de se déposer en une fine couche – en d’autres termes, le PSA devient long et mince. En revanche, lorsque l’air est évacué, le soufflet se raccourcit et le fluide comprimé pousse la peau vers l’extérieur… le PSA devient alors court et gros.
En activant continuellement les PSA l’un après l’autre – avec l’aide de petits coussinets de friction externes qui remplacent les soies – le robot est capable de se déplacer sur des surfaces planes, dans des tuyaux et dans des milieux granuleux.
Le robot est actuellement capable de se déplacer à une vitesse de 1,35 millimètre par seconde.
Barbara Mazzolai et ses collègues s’efforcent maintenant de développer davantage cette technologie. Un article sur leurs recherches a récemment été publié dans la revue Scientific Reports.
Et non, ce n’est pas le premier ver de terre robotisé que nous avons vu. D’autres exemples, utilisant d’autres mécanismes, ont été créés par des équipes du MIT et de l’Université Cornell.
https://www.nature.com/articles/s41598-023-28873-w
https://www.eurekalert.org/news-releases/981270
