Marchez dans cette direction : le robot mille-pattes pourrait être l'avenir des machines mobiles

OSAKA, Japon — Vous avez déjà vu des chiens robots, maintenant des scientifiques au Japon ont construit un robot "mille-pattes" capable de changer instantanément ses mouvements d'un chemin droit à un chemin courbe. Des chercheurs du Département des sciences mécaniques et de bio-ingénierie de l'Université d'Osaka affirment que ce nouveau type de robot marcheur tire parti de l'instabilité dynamique pour se déplacer et peut potentiellement aider à un large éventail d'efforts allant des opérations de recherche et de sauvetage à l'exploration spatiale.

Par exemple, ces robots de sauvetage pourraient traverser un terrain accidenté pour rechercher des survivants – ou faire leur chemin à travers des pentes vallonnées sur des mondes extraterrestres.

En modifiant la flexibilité des accouplements, le robot peut tourner sans avoir besoin de systèmes de contrôle informatiques complexes. Revenant un instant à la nature, la plupart des animaux résidant sur notre planète ont développé un système de locomotion robuste utilisant des pattes qui facilitent un degré de mobilité plus élevé dans un large éventail d'environnements. Cependant, dans le passé, les ingénieurs qui ont tenté de reproduire cette approche ont généralement constaté que les robots à pattes étaient étonnamment fragiles.

Même si une seule jambe tombe en panne, en raison d'un stress répété, cela peut limiter considérablement la capacité de fonctionnement d'un tel robot. De plus, contrôler un grand nombre d'articulations pour que le robot puisse traverser des environnements complexes nécessite une puissance informatique précieuse. Les améliorations de conception, hypothétiquement, pourraient être extrêmement utiles en termes de construction de robots autonomes ou semi-autonomes destinés à agir comme des véhicules d'exploration ou de sauvetage et à pénétrer dans des zones dangereuses.

Ainsi, l'équipe de recherche de l'Université d'Osaka a développé un robot biomimétique "myriapode" qui tire parti de l'instabilité naturelle, capable de convertir la marche droite en mouvement courbe. Dans leur étude récemment publiée, les chercheurs décrivent le robot, composé de six segments (avec deux jambes reliées à chaque segment) et d'articulations flexibles. À l'aide d'une vis réglable, la flexibilité des accouplements peut être modifiée avec des moteurs pendant le mouvement de marche.

Les auteurs de l'étude ont pu démontrer 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 schéma incurvé (soit vers la droite, soit vers la gauche). Dans tout autre scénario, les ingénieurs essaieraient d'éviter de créer des instabilités. Cependant, dans ce cas, leur utilisation maîtrisée permet effectivement une maniabilité efficace.

"Nous avons été inspirés par la capacité de certains insectes extrêmement agiles qui leur permet de contrôler l'instabilité dynamique dans leur propre mouvement pour induire des changements de mouvement rapides", explique le co-auteur de l'étude Shinya Aoi dans un communiqué universitaire.

Étant donné que cette approche n'implique pas de diriger directement le mouvement de l'axe du corps, mais plutôt de contrôler par la flexibilité, elle peut considérablement réduire à la fois la complexité de calcul et les besoins énergétiques. La capacité du robot à atteindre des emplacements spécifiques a été testée, les chercheurs notant qu'il pouvait en effet 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 sur d'autres planètes", conclut le co-auteur de l'étude, Mau Adachi.

Les futures versions du robot pourraient même comporter davantage de segments et de mécanismes de contrôle.

L'étude est publiée dans la revue Soft Robotics.

A propos de l'auteur

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