Les chercheurs créent un robot mou capable de changer de forme et de se déplacer

L’un des défis entourant la robotique molle est que la plupart d’entre eux doivent être reliés à un compresseur d’air ou branchés à une prise murale. Les chercheurs de Stanford se sont efforcés de surmonter ce défi.

Nathan Usevitch est un étudiant diplômé en génie mécanique à Stanford.

“Une limitation importante de la plupart des robots mous est qu’ils doivent être reliés à un compresseur d’air encombrant ou branchés à une prise murale, ce qui les empêche de se déplacer”, a déclaré Usevitch. “Alors, nous nous sommes demandé : Et si nous gardions la même quantité d’air à l’intérieur du robot tout le temps ?”

L’équipe a réussi à développer un robot mou à échelle humaine capable de changer de forme. En faisant cela, le robot mou peut s’agripper à des objets et les manipuler, et il est capable de rouler dans des directions contrôlées.

La recherche a été publiée dans Science Robotics le 18 mars.

“La description informelle de ce robot que je donne aux gens est Baymax du film Big Hero 6 mélangé avec les Transformers. En d’autres termes, un robot mou et sûr pour les humains mélangé avec des robots qui peuvent changer radicalement de forme”, a déclaré Usevitch.

Version simple

Ce robot mou a été développé en combinant trois types de robots différents. La version simple de l’invention de l’équipe est appelée “robot isopérimétrique”, puisque la forme change tandis que la longueur totale des bords et la quantité d’air à l’intérieur reste la même.

Le robot isopérimétrique a été développé à partir de robots mous, de robots à treillis et de robots collectifs. Chaque catégorie de robotique a apporté un avantage différent : les robots mous sont légers et souples, les robots à treillis peuvent changer de forme et les robots collectifs sont petits et collaborent.

Sean Follmer est professeur adjoint de génie mécanique et co-auteur principal de l’article.

“Nous manipulons essentiellement une structure molle avec des moteurs traditionnels”, a déclaré Follmer. “Cela crée une classe de robots vraiment intéressante qui combine de nombreux avantages des robots mous avec toutes les connaissances que nous avons sur les robots classiques.”

Version complexe

L’équipe a également développé une version plus complexe du robot en attachant plusieurs triangles ensemble. Ils ont pu coordonner les mouvements des différents moteurs, ce qui a permis au robot d’effectuer des comportements souhaités, tels que ramasser une balle.

Elliot Hawkes est professeur adjoint de génie mécanique à l’Université de Californie, Santa Barbara, et co-auteur principal de l’article.

“Une compréhension clé que nous avons développée est que pour créer un mouvement avec un grand robot pneumatique mou, vous n’avez pas besoin de pomper de l’air dedans et dehors”, a déclaré Hawkes. “Vous pouvez utiliser l’air que vous avez déjà et le déplacer simplement avec ces moteurs simples ; cette méthode est plus efficace et permet à notre robot de se déplacer beaucoup plus rapidement.”

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Exploration spatiale

Selon Zachary Hammond, un étudiant diplômé en génie mécanique à Stanford et co-auteur principal de l’article, l’une des utilisations possibles de ce robot mou est l’exploration spatiale.

“Ce robot pourrait être vraiment utile pour l’exploration spatiale – surtout parce qu’il peut être transporté dans un petit paquet et fonctionne sans être relié après avoir gonflé”, a déclaré Hammond. “Sur une autre planète, il pourrait utiliser sa capacité de changement de forme pour traverser des environnements compliqués, en se faufilant dans des espaces étroits et en s’étalant sur des obstacles.”

Les chercheurs testent maintenant différents formes et veulent tester le robot dans l’eau.

Allison Okamura est professeur de génie mécanique et co-auteur de l’article.

“Cette recherche met en évidence le pouvoir de réfléchir à la façon de concevoir et de construire des robots de nouvelles manières”, a déclaré Okamura. “La créativité de la conception de robots s’étend avec ce type de système et c’est quelque chose que nous aimerions vraiment encourager dans le domaine de la robotique.”