Ce robot gonflable aux formes changeantes peut attraper des objets et se déplacer seul

Un robot gonflable vient d’être dévoilé par des scientifiques de l’université de Stanford et de l’université de Californie à Santa Barbara.

Ce robot gonflable est capable de changer de forme, de s’agripper à des objets et de rouler dans des directions contrôlables sans être attaché. Les chercheurs qui travaillent dans le domaine de la robotique douce espèrent mettre au point une nouvelle génération de machines beaucoup plus sûres pour l’homme. Notamment grâce à des composants souples et gonflables.

Ce robot gonflable s’affranchi de nombreuses barrières

« Une limitation importante de la plupart des robots souples est qu’ils doivent être attachés à un compresseur d’air encombrant ou branchés à un mur. Ce qui les empêche de bouger. », explique Nathan Usevitch, étudiant diplômé en génie mécanique à Stanford. « Nous nous sommes donc posé une question. Et si nous gardions la même quantité d’air dans le robot tout le temps ? »

La base du robot souple de l’équipe est un simple tube gonflable. Une machine pince les deux extrémités du tube ensemble, tandis que deux autres machines se déplacent de haut en bas du tube. Changeant leur position pour créer deux autres coins et produire diverses formes de triangles. Les chercheurs appellent cela un « robot isopérimétrique », en référence à sa capacité à changer de forme de manière spectaculaire, malgré la quantité d’air à l’intérieur et sa longueur totale qui reste exactement la même.

« Nous avons compris que pour créer un mouvement avec un grand robot pneumatique souple, il n’est pas nécessaire de pomper de l’air à l’intérieur et à l’extérieur. », explique Elliot Hawkes, professeur adjoint de génie mécanique à l’UCSB et co-auteur principal de l’article. « Vous pouvez utiliser l’air que vous avez déjà. Puis le déplacer simplement avec ces simples moteurs. Cette méthode est plus efficace et permet à notre robot de se déplacer beaucoup plus rapidement ».

Il est constitué d’éléments très simples

« L’idée est que vous pouvez changer la forme du robot gonflable en utilisant de simples moteurs qui se déplacent le long des tubes ; au lieu d’utiliser les pompes lentes et inefficaces qui sont normalement utilisées », ajoute Hawkes.

Plusieurs robots isopérimétriques peuvent être attachés les uns aux autres pour former des machines plus performantes. Toutes reliées par des articulations à trois degrés de liberté qui créent des structures en forme de tronc.

Un ensemble de trois d’entre eux peut alors être manipulé de manière à leur permettre de saisir une balle, ou de rouler dans une direction souhaitée en déplaçant le centre de gravité.

Ce robot gonflable aura bien des usages

L’équipe imagine que ces attributs pourraient s’avérer utiles dans des scénarios de catastrophe. Des scénarios où le robot pourrait se frayer un chemin à travers des espaces restreints jusqu’à un bâtiment effondré. Puis se reconfigurer en une sorte de structure de soutien. Aussi, sa nature souple et robuste pourrait également lui permettre de trouver des utilisations à la maison ; ou sur le lieu de travail. Avec des avantages considérables en termes de sécurité par rapport aux robots traditionnellement plus durs. Enfin, l’une des possibilités qui suscite l’enthousiasme de l’équipe est l’espace.

« Ce robot pourrait être vraiment utile pour l’exploration spatiale. Surtout parce qu’il peut être transporté dans un petit paquet et qu’il fonctionne ensuite sans attache après avoir été gonflé. », déclare Zachary Hammond, co-auteur principal de l’article. « Sur une autre planète, il pourrait utiliser sa capacité à changer de forme pour traverser des environnements compliqués. Il peut se faufiler dans des espaces restreints et s’étaler sur des obstacles ».

Enfin, l’équipe continue de perfectionner son robot isopérimétrique, en expérimentant différentes formes ; et verra peut-être même s’il sait nager.

En conclusion

« Cette recherche met en évidence le pouvoir de la réflexion sur la façon de concevoir et de construire des robots de manière nouvelle », déclare Allison Okamura, co-auteur de l’article. « La créativité de la conception des robots se développe avec ce type de système et c’est quelque chose que nous aimerions vraiment encourager dans le domaine de la robotique ».