Les robots mille-pattes se promènent

29 mai 2023 (Actualités Nanowerk) Des chercheurs du Département des sciences mécaniques et de bio-ingénierie de l'Université d'Osaka ont inventé un nouveau type de robot marcheur qui profite de l'instabilité dynamique pour naviguer. En modifiant la flexibilité des accouplements, le robot peut tourner sans avoir recours à des systèmes de contrôle informatiques complexes. Ce travail pourrait contribuer à la création de robots de sauvetage capables de traverser des terrains accidentés. La plupart des animaux sur Terre ont développé un système de locomotion robuste utilisant des pattes qui leur offre un haut degré de mobilité dans un large éventail d'environnements. De manière quelque peu décevante, les ingénieurs qui ont tenté de reproduire cette approche ont souvent constaté que les robots à pattes sont étonnamment fragiles. La rupture d’une seule jambe en raison de contraintes répétées peut sérieusement limiter la capacité de fonctionnement de ces robots. De plus, contrôler un grand nombre d’articulations afin que le robot puisse traverser des environnements complexes nécessite beaucoup de puissance informatique. Des améliorations de cette conception seraient extrêmement utiles pour construire des robots autonomes ou semi-autonomes qui pourraient servir de véhicules d’exploration ou de sauvetage et pénétrer dans des zones dangereuses. Robot myriapode (A) et mécanisme de flexibilité variable de l'axe du corps (B. Vue de face, C. Vue de dessus, D. Schémas de la vue de dessus). (Image : CC BY-NC, 2023, Aoi et al., Soft Robotics) Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université d’Osaka ont développé un robot biomimétique « myriapode » qui tire parti d’une instabilité naturelle capable de convertir une marche droite en un mouvement courbe. Dans une étude publiée récemment dans Robotique douce (“Maneuverable and efficient locomotion of a myriapod robot with variable body-axis flexibility via instability and bifurcation”), des chercheurs de l'Université d'Osaka décrivent leur robot composé de six segments (avec deux jambes reliées à chaque segment) et d'articulations flexibles. Grâce à une vis réglable, la flexibilité des accouplements peut être modifiée avec des moteurs pendant le mouvement de marche. Les chercheurs ont montré que l’augmentation de la flexibilité des articulations conduisait à une situation appelée « bifurcation en fourche », dans laquelle la marche droite devient instable. Au lieu de cela, le robot passe à la marche selon un motif courbe, soit vers la droite, soit vers la gauche. Normalement, les ingénieurs essaient d’éviter de créer des instabilités. Cependant, leur utilisation contrôlée peut permettre une maniabilité efficace. "Nous avons été inspirés par la capacité de certains insectes extrêmement agiles qui leur permettent de contrôler l'instabilité dynamique de leur propre mouvement et d'induire des changements de mouvement rapides", explique Shinya Aoi, auteur de l'étude. Étant donné que cette approche ne dirige pas directement le mouvement de l’axe du corps, mais contrôle plutôt la flexibilité, elle peut réduire considérablement à la fois la complexité informatique ainsi que les besoins énergétiques. Modèles de marche stables et instables en fonction de la flexibilité de l’axe du corps. (Image : CC BY-NC, 2023, Aoi et al., Soft Robotics) L’équipe a testé la capacité du robot à atteindre des emplacements spécifiques et a découvert qu’il pouvait naviguer en empruntant des chemins courbes vers des cibles. "Nous pouvons prévoir des applications dans une grande variété de scénarios, tels que la recherche et le sauvetage, le travail dans des environnements dangereux ou l'exploration d'autres planètes", explique Mau Adachi, un autre auteur de l'étude. Les versions futures pourraient inclure des segments et des mécanismes de contrôle supplémentaires.

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• La source: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=63068.php