Les ingénieurs créent un robot de la taille d’un insecte avec l’agilité d’un guépard

Les ingénieurs de l’Université de Californie à Berkeley ont développé un robot de la taille d’un insecte qui peut virer et pivoter avec l’agilité d’un guépard. L’équipe s’est inspirée des divers insectes et araignées qui peuvent marcher à l’envers avec des patins adhésifs spécialisés. Le robot récemment développé peut se déplacer dans des terrains complexes et éviter des obstacles inattendus. 

Le robot est fabriqué à partir d’un matériau mince et stratifié qui peut se plier et se contracter lorsqu’une tension électrique est appliquée. 

En 2019, l’équipe a déjà démontré le matériau avec un robot de la taille d’une blatte capable de se déplacer sur une surface plane à 20 longueurs de corps par seconde, soit environ 1,5 mile par heure, ce qui était la vitesse relative la plus élevée de tout robot de la taille d’un insecte. 

Patins électrostatiques

La nouvelle étude a consisté pour l’équipe à ajouter deux patins électrostatiques au robot, et ils ont ensuite appliqué une tension à l’un ou l’autre des patins pour augmenter la force électrostatique entre le patin et la surface. Cela a résulté en un patin qui adhérait plus fermement à la surface tandis que le reste du robot tournait autour du patin. 

Avec les deux patins, les opérateurs ont un contrôle total sur la trajectoire du robot. Ils peuvent permettre au robot de faire des virages avec une accélération centripète, ce qui est plus rapide que la plupart des insectes.

Liwei Lin est professeur de génie mécanique à l’UC Berkeley. 

“Notre robot d’origine pouvait se déplacer très, très vite, mais nous ne pouvions pas vraiment contrôler si le robot allait à gauche ou à droite, et la plupart du temps, il se déplaçait aléatoirement, car s’il y avait une légère différence dans le processus de fabrication — si le robot n’était pas symétrique — il se dévierait d’un côté,” a déclaré Lin. “Dans ce travail, l’innovation majeure a été d’ajouter ces patins qui lui permettent de faire des virages très, très rapides.”

L’équipe de recherche a filmé le robot naviguant dans des labyrinthes Lego pour tester et montrer son agilité. Il transportait un petit capteur de gaz et a évité de tomber des débris. Avec sa conception, le petit robot est capable de résister à être écrasé par un humain de 120 livres. 

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

Utilisations dans le monde réel

De petits robots semblables à des insectes comme celui-ci pourraient être utilisés dans des missions de recherche et de sauvetage ou pour enquêter et explorer des environnements dangereux. Par exemple, il pourrait être déployé pour rechercher des fuites de gaz potentielles. 

Le robot était principalement relié, ou alimenté par un petit fil électrique, mais il existe une version non reliée qui fonctionne sur batterie pendant jusqu’à 19 minutes et 31 mètres. 

“L’un des plus grands défis d’aujourd’hui est de créer des robots à plus petite échelle qui maintiennent la puissance et le contrôle des plus grands robots,” a déclaré Lin. “Avec les robots plus grands, vous pouvez inclure une grande batterie et un système de contrôle, pas de problème. Mais lorsque vous essayez de réduire tout à une échelle plus petite, le poids de ces éléments devient difficile pour le robot à transporter et le robot se déplace généralement très lentement. Notre robot est très rapide, très solide et nécessite très peu de puissance, ce qui lui permet de transporter des capteurs et des électroniques tout en transportant une batterie.”