Robot Flexible “Grandit” Comme une Plante

Les ingénieurs du MIT ont conçu un robot qui peut étendre une extension en forme de chaîne. Cela rend le robot extrêmement flexible, et il peut se configurer de plusieurs manières différentes. En même temps, il est suffisamment solide pour supporter un poids lourd ou appliquer un couple, ce qui lui permet de monter des pièces dans des espaces étroits. Après avoir terminé ses tâches, le robot peut rétracter l’extension, et il peut l’étendre à nouveau avec une longueur et une forme différentes.

Ce robot nouvellement développé peut faire une différence dans des domaines tels que les entrepôts, où la plupart des robots ne sont pas en mesure de se mettre dans des espaces étroits. Le nouveau robot à forme de plante peut être utilisé pour saisir des produits à l’arrière d’une étagère, et il peut même se déplacer autour des pièces d’un moteur de voiture pour dévisser un bouchon d’huile.

La conception a été inspirée par les plantes et la façon dont elles grandissent. Dans ce processus, les nutriments sont transportés vers l’extrémité de la plante sous forme de fluide. Une fois qu’ils atteignent l’extrémité, ils sont convertis en matière solide qui produit, peu à peu, une tige de soutien.

Le robot à forme de plante a un « point de croissance » ou boîte de vitesses, qui attire une chaîne lâche de blocs verrouillables dans la boîte. Une fois là, les engrenages verrouillent les unités de chaîne ensemble et libèrent la chaîne, unité par unité, jusqu’à ce qu’elle forme une extension rigide.

Équipe d’ingénieurs

Le nouveau robot a été présenté cette semaine à la conférence internationale IEEE sur les robots intelligents et les systèmes (IROS) à Macao. À l’avenir, les ingénieurs aimeraient ajouter des pinces, des caméras et des capteurs qui pourraient être montés sur la boîte de vitesses. Cela permettrait au robot de serrer un écrou lâche après avoir traversé le système de propulsion d’un avion. Il pourrait également récupérer un produit sans déranger quoi que ce soit dans les environs.

Harry Asada est professeur de génie mécanique au MIT.

« Pensez à changer l’huile de votre voiture », dit Asada. « Après avoir ouvert le capot du moteur, vous devez être suffisamment flexible pour faire des virages serrés, à gauche et à droite, pour atteindre le filtre à huile, et puis vous devez être suffisamment solide pour tourner le bouchon du filtre à huile pour le retirer. »

Tongxi Yan est un ancien étudiant diplômé du laboratoire d’Asada, et il a dirigé les travaux.

« Maintenant, nous avons un robot qui peut potentiellement accomplir de telles tâches », dit-il. « Il peut grandir, se rétracter et grandir à nouveau à une forme différente, pour s’adapter à son environnement. »

L’équipe d’ingénieurs comprenait également l’étudiant diplômé du MIT Emily Kamienski et le chercheur invité Seiichi Teshigawara.

Robot à forme de plante

Après avoir défini les différents aspects de la croissance des plantes, l’équipe a cherché à les mettre en œuvre dans un robot.

« La réalisation du robot est totalement différente d’une plante réelle, mais il présente la même fonctionnalité, à un certain niveau abstrait », dit Asada.

La boîte de vitesses a été conçue pour représenter l’« extrémité de croissance » du robot, qui est l’équivalent d’un bourgeon de plante. C’est là que la plupart des nutriments s’écoulent jusqu’au site, et l’extrémité construit une tige rigide. La boîte se compose d’un système d’engrenages et de moteurs, et ils attirent un matériau fluidisé. Pour ce robot, il s’agit d’une séquence d’unités en plastique imprimées en 3D qui sont connectées les unes aux autres.

Le robot est capable d’être programmé pour choisir quelles unités verrouiller ensemble et lesquelles laisser déverrouillées. Cela lui permet de former des formes spécifiques et de « grandir » dans des directions spécifiques.

« Il peut être verrouillé à différents endroits pour être courbé de différentes manières, et avoir une large gamme de mouvements », dit Yan.

La chaîne est capable de supporter un poids d’une livre lorsqu’elle est verrouillée et rigide. Si une pince était attachée, les chercheurs pensent qu’il serait capable de grandir suffisamment long pour se déplacer à travers un espace étroit, et effectuer des tâches telles que dévisser un bouchon.