Les robots rigides en acier et en plastique ont leur place, mais certaines applications nécessitent une touche plus souple. Déjà en développement, il existe de petites chenilles légères, des pieuvres à propulsion chimique et un robot avec un corps ferme et des jambes souples qui peuvent affronter un terrain délicat. Maintenant, une équipe de Harvard a créé un robot semi souple inspiré par des insectes qui sont fabriqués à l’aide de pailles et se déplace en gonflant des poches.
Les robots souples peuvent être plus doux sur des meubles et des personnes, mais ce ne sont pas les machines les plus maniables. L’équipe de Harvard, qui est responsable de l’Octobot de l’année dernière, a voulu changer cela, et a cherché des insectes et des araignées comme inspiration.
« Si vous regardez autour du monde, il y a beaucoup de choses, comme les araignées et les insectes, qui sont très agiles », explique George Whitesides, chercheur principal à l’étude. « Ils peuvent se déplacer rapidement, grimper sur différents objets, et sont capables de faire des choses que les robots lourds et gros ne peuvent pas faire en raison de leur poids et de leur facteur de forme. Ils sont parmi les organismes les plus polyvalents de la planète. La question était comment pouvons-nous construire quelque chose comme ça ?
Pour commencer, l’équipe a découpé des fentes dans des pailles classiques en plastique pour les rendre flexibles. Ensuite, ils ont placé des tubes dans ces encoches, et attacher des bandes de caoutchouc de chaque côté pour agir comme des tendons. Lorsque le tube est gonflé, l’articulation s’étend vers l’extérieur, et quand elle se dégonfle, le tendon fait reculer le membre.
À partir de ce simple point de départ, l’équipe a progressivement construit des robots avec de plus en plus de jambes. La première était essentiellement une paille qui pouvait se traîner vers l’avant. En ajoutant une deuxième jambe à l’autre extrémité, le robot pourrait se déplacer en poussant et en tirant lui-même, et un troisième se tient comme un trépied. Au moment où ils arrivaient à six pattes, les robots marchaient comme des fourmis, guidés par un microcontrôleur Arduino. Avec huit jambes, l’équipe se heurtait aux limites de complexité que le système pouvait gérer. Cependant, en raison de la légèreté des matériaux, les robots ont même pu flotter sur l’eau et glisser sur une surface.
« Une araignée a la capacité de moduler la vitesse à laquelle elle étend et contracte ses articulations pour soigneusement calculer le temps pour que ses membres avancent ou reculent à tout moment », explique Alex Nemiroski, co-auteur de l’étude. « Mais dans notre cas, le mouvement des articulations est binaire en raison de la simplicité de notre système de valves. Soit vous basculez la soupape vers la source de pression pour gonfler le ballon dans l’articulation, et donc vous étendez le membre, soit vous basculez la vanne vers le ciel pour dégonfler l’articulation et ainsi rétracter le membre. Donc, dans le cas du robot à huit pattes, nous avons dû développer notre propre démarche compatible avec le mouvement binaire de nos articulations. Je suis sûr que ce n’est pas une démarche flambant neuve, Mais nous ne pouvions pas dupliquer précisément comment une araignée se déplace pour ce robot. «
L’utilisation de pailles fait ressembler le projet à de l’artisanat de haute technologie, mais une fois que le prototype a prouvé le concept, des modèles futurs pourraient être construits avec des polymères structuraux légers à la place. Finalement, ces « arthrobots » pourraient être utilisés dans les missions de recherche et de sauvetage dans les zones sinistrées – éventuellement avec l’aide de certains cafards cyborg.
« Ce qui est vraiment attrayant ici, c’est la simplicité », explique Alex Nemiroski. « Pour toute la complexité du mouvement et de l’intégrité structurelle nous obtenons de ces robots, ils sont remarquablement simples en termes de construction et de contrôle. En utilisant un matériau unique, facile à trouver et un concept unique pour un actionneur, nous pourrions réaliser des mouvements complexes et multidimensionnels « .
http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/soro.2016.0043
