Les robots mous les plus rapides à ce jour développés par des chercheurs

Un groupe de chercheurs a développé un nouveau type de robot mou qui est plus rapide que les versions précédentes lorsqu’il se déplace sur des surfaces solides ou dans l’eau. Les nouveaux robots mous, qui ont été inspirés par la biomécanique des guépards, peuvent également manipuler délicatement des objets et ont suffisamment de puissance pour soulever des objets lourds.

L’article est intitulé « Utiliser les instabilités élastiques pour une performance amplifiée : robots mous à haute vitesse et à haute force inspirés de la colonne vertébrale » et a été publié dans l’American Association for the Advancement of Science.

Jie Yin est professeur adjoint de génie mécanique et aérospatiale à l’Université d’État de Caroline du Nord. Il est également auteur principal de l’article.

« Les guépards sont les créatures les plus rapides sur terre, et ils tirent leur vitesse et leur puissance de la flexion de leur colonne vertébrale », déclare Yin.

« Nous avons été inspirés par le guépard pour créer un type de robot mou qui a une colonne vertébrale à ressort, ‘bistable’, ce qui signifie que le robot a deux états stables », poursuit Yin. « Nous pouvons basculer rapidement entre ces états stables en pompant de l’air dans des canaux qui bordent le robot mou en silicone. Le basculement entre les deux états libère une quantité importante d’énergie, ce qui permet au robot de rapidement exercer une force contre le sol. Cela lui permet de galoper à la surface, ce qui signifie que ses pattes quittent le sol.

« Les robots mous précédents étaient des rampants, restant en contact avec le sol en permanence. Cela limite leur vitesse ».

http://www.youtube.com/watch?v=Z5QAwAOxORo&feature=youtu.be

Les versions précédentes des robots mous

Sur des surfaces plates et solides, les robots mous les plus rapides précédents étaient capables de se déplacer à des vitesses allant jusqu’à 0,8 longueur de corps par seconde.

Les robots mous créés par le groupe de chercheurs appartiennent à une nouvelle classe de robots, appelés « Utiliser les instabilités élastiques pour une performance amplifiée » (LEAP). Ils surpassent considérablement les précédents, pouvant se déplacer à 2,7 longueurs de corps par seconde, soit plus de trois fois plus vite. Ils fonctionnent à une fréquence d’activation basse d’environ 3 Hz.

Les nouveaux robots mous peuvent également courir sur des pentes abruptes, ce qui a précédemment été un grand défi ou même impossible pour les moins puissants.

Les robots LEAP mesurent environ 7 centimètres de long et pèsent autour de 45 grammes.

Vitesse de natation

Un autre développement avec les nouveaux robots mous est qu’ils ont amélioré leur vitesse de natation, qui peut être réalisée en échangeant les pattes pour une nageoire. Lorsque cela est fait, le robot LEAP peut atteindre une vitesse de 0,78 longueur de corps par seconde lors de la natation. Le robot de natation le plus rapide précédent ne pouvait aller qu’à 0,7 longueur de corps par seconde.

« Nous avons également démontré l’utilisation de plusieurs robots mous travaillant ensemble, comme des pinces, pour saisir des objets », déclare Yin. « En réglant la force exercée par les robots, nous avons pu soulever des objets aussi délicats qu’un œuf, ainsi que des objets pesant 10 kilogrammes ou plus ».

Le groupe de chercheurs visera à augmenter encore la vitesse et la puissance des robots, considérant le développement actuel comme seulement le début. Ils ont à l’esprit diverses applications, telles que les technologies de recherche et de sauvetage.

« Les applications potentielles incluent les technologies de recherche et de sauvetage, où la vitesse est essentielle, et les robots de fabrication industrielle », déclare Yin. « Par exemple, imaginez des robots de production qui sont plus rapides, mais toujours capables de manipuler des objets fragiles.

« Nous sommes ouverts à la collaboration avec le secteur privé pour affiner les moyens par lesquels ils peuvent intégrer cette technologie dans leurs opérations ».

Les travaux ont été soutenus par la National Science Foundation.