Robotique
Des chercheurs développent un microrobot extrêmement habile
Des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et du Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ont développé un microrobot extrêmement habile. HAMR-JR est une version à demi-échelle du microrobot ambulatoire Harvard (HAMR) inspiré des cafards.
Le HAMR-JR n'a que la taille d'un centime, mais il est capable d'effectuer toutes les tâches du plus grand HAMR. C'est l'un des microbots les plus habiles à créer.
La recherche intitulée «Réduction d'un microrobot de la taille d'un insecte, HAMR-VI en HAMR-Jr» a été présenté virtuellement à la Conférence internationale sur la robotique et l'automatisation (ICRA 2020).
Kaushik Jayaram est un ancien boursier postdoctoral à SEAS et Wyss, ainsi que le premier auteur de l'article. Jayaram est également professeur adjoint à l'Université du Colorado à Boulder.
"La plupart des robots à cette échelle sont assez simples et ne démontrent qu'une mobilité de base", a déclaré Jayaram. « Nous avons montré qu'il n'est pas nécessaire de compromettre la dextérité ou le contrôle de la taille."
L'une des tâches du projet était de déterminer si le processus de fabrication pop-up, qui était utilisé pour construire les versions précédentes de HAMR et de microbots comme le RoboBee, pouvait être utilisé pour construire des robots à plusieurs échelles. Cela peut être aussi petit que des robots chirurgicaux ou aussi grand que des robots industriels.
PC-MEMS
Le processus utilisé pour construire HAMR-JR est appelé systèmes microélectromécaniques à circuit imprimé, ou PC-MEMS. Dans ce processus, les composants du robot sont placés dans une structure 3D après avoir été gravés dans une feuille 2D. Pour le HAMR-JR, la conception en feuille 2D du robot, des actionneurs et des circuits embarqués a été réduite pour créer un robot plus petit avec les mêmes fonctionnalités.
«La partie merveilleuse de cet exercice est que nous n'avons pas eu à changer quoi que ce soit à la conception précédente», a déclaré Jayaram. «Nous avons prouvé que ce processus peut être appliqué à pratiquement n'importe quel appareil de différentes tailles.»
Réduire HAMR-JR
HAMR-JR ne mesure que 2.25 centimètres de long et pèse 0.3 gramme. En plus d'être l'un des plus petits microrobots, c'est aussi l'un des plus rapides, capable de se déplacer de 14 longueurs de corps par seconde.
Des principes tels que la longueur de la foulée et la rigidité des articulations sont affectés lorsque le robot est réduit. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont également développé un modèle capable de prédire les paramètres de locomotion tels que les vitesses de course, les forces du pied et la charge utile en fonction de la taille de la cible. Avec ce modèle, un système peut être développé avec les bonnes spécifications.
Robert Wood est co-auteur de l'article et titulaire de la chaire Charles River d'ingénierie et de sciences appliquées à SEAS. Il est également membre du corps professoral principal du Wyss.
"Ce nouveau robot démontre que nous maîtrisons bien les aspects théoriques et pratiques de la réduction d'échelle de robots complexes en utilisant notre approche d'assemblage basée sur le pliage", a déclaré Wood.
La recherche a été soutenue par la DARPA et le Wyss Institute.
Parmi les autres co-auteurs figuraient Jennifer Shum, Samantha Castellanos et E. Farrell Helbling.
