Les robots mille-pattes se promènent

Osaka, Japon — Des chercheurs du Département des sciences mécaniques et de bio-ingénierie de l’Université d’Osaka ont créé un nouveau type de robot mobile qui tire parti de l’instabilité dynamique pour la locomotion. En modifiant la flexibilité des accouplements, le robot peut être amené à tourner sans avoir besoin de systèmes de contrôle algorithmiques complexes. Ce travail peut aider à créer des robots de sauvetage capables de traverser un terrain accidenté.

La plupart des animaux sur Terre ont développé un système de locomotion robuste utilisant des pattes qui leur offrent un degré élevé de mobilité dans un large éventail d’environnements. De manière quelque peu décevante, les ingénieurs qui ont tenté de reproduire cette approche ont souvent trouvé des robots à pattes étonnamment fragiles. L’affaissement d’une jambe dû à un stress répétitif peut limiter considérablement la capacité de fonctionnement de ces robots. De plus, contrôler un grand nombre d’articulations pour qu’un robot puisse traverser des environnements complexes nécessite beaucoup de puissance informatique. Des améliorations de cette conception pourraient être très utiles pour construire des robots autonomes ou semi-autonomes pouvant servir de véhicules d’exploration ou de sauvetage et pour pénétrer dans des zones dangereuses.

Maintenant, des chercheurs de l’Université d’Osaka ont développé un robot biomimétique « myriapode » qui tire parti de l’instabilité naturelle qui peut transformer la marche debout en un mouvement curviligne. Dans une étude récemment publiée dans robots mous, Des chercheurs de l’Université d’Osaka décrivent leur robot, qui comporte six parties (avec deux jambes attachées à chaque partie) et des articulations flexibles. Avec une vis réglable, la flexibilité des accouplements peut être ajustée à l’aide de moteurs pendant le mouvement de marche. Les chercheurs ont montré qu’une flexibilité accrue des articulations entraînait une condition appelée « bifurcation de la fourche », dans laquelle la marche debout devient instable. Au lieu de cela, le robot se déplace pour marcher selon un schéma curviligne, soit vers la droite, soit vers la gauche. Habituellement, les ingénieurs essaient d’éviter de créer de l’instabilité. Cependant, son utilisation réglementée peut permettre une maniabilité efficace. « La capacité de certains insectes très agiles qui leur permet de contrôler l’instabilité dynamique de leur mouvement pour déclencher des changements rapides de mouvement nous a inspirés », 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 la complexité de calcul ainsi que les besoins énergétiques.

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 nous attendre à des applications dans une variété de scénarios, tels que la recherche et le sauvetage, l’exploitation dans des environnements dangereux ou l’exploration d’autres planètes », explique Mao Adachi, un autre auteur de l’étude. Les versions futures peuvent inclure des puces supplémentaires et des mécanismes de contrôle.

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L’article, « Efficient and Efficient Motion of a myriapod Robot with Variable Body Axis Flexibility via Instability and Bifurcation », a été publié dans Robots mous Dans le DOI : https://doi.org/10.1089/soro.2022.0177