Cette main robotique grandeur nature intègre 18 des actionneurs GRACE.

Nous avons beaucoup entendu parler des « muscles artificiels », qui permettent à des dispositifs robotiques ou à des prothèses d’effectuer des mouvements de type humain. Et si la plupart d’entre eux ont été produits dans des laboratoires à l’aide de matériaux de haute technologie, un nouveau type pourrait être fabriqué par des amateurs à l’aide d’une imprimante 3D.

Connu sous le nom de GRACE (GeometRy-based Actuators able to Contract and Elongate), ce système d’actionnement pneumatique a été conçu par des scientifiques de l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT, Institut italien de technologie) et de la Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA, École des hautes études de Sant’Anna).

Chaque actionneur se présente sous la forme d’un bulbe en plastique creuse et flexible, avec des plis sur les côtés. Lorsque de l’air est injecté dans l’actionneur par le biais d’un tuyau, il se contracte dans le sens longitudinal et se dilate dans le sens radial, c’est-à-dire qu’il devient plus court et plus gros. En revanche, lorsque l’air est retiré, l’actionneur s’allonge et s’amincit.

Par conséquent, s’il est incorporé dans un doigt robotique (à titre d’exemple), un actionneur pourrait fermer le doigt lorsque l’air est pompé, et l’étendre en ligne droite lorsque l’air est retiré.

Les actionneurs GRACE peuvent être fabriqués dans une variété de formes et de tailles.

En fonction de l’application prévue, les actionneurs peuvent être fabriqués dans différentes formes et tailles, dans différentes épaisseurs de coque, dans différents types de plastique. Ces variables permettent, entre autres, de déterminer l’ampleur de la dilatation et de la contraction d’un actionneur individuel, la direction dans laquelle il se déplace et la pression d’air nécessaire pour l’activer.

Dans le cadre d’une démonstration de cette technologie, une équipe dirigée par Corrado De Pascali, étudiant en doctorat à la SSSA, a créé une main robotique grandeur nature intégrant 18 des actionneurs GRACE. Entièrement réalisée en résine souple, elle a été fabriquée en une seule impression 3D.

En pompant ou en retirant « quelques dixièmes de bar » d’air, il est possible de plier ou de redresser les doigts, de faire pivoter la paume de la main et de faire tourner le poignet. L’ensemble ne pèse que 100 grammes environ, bien que chaque actionneur soit conçu pour supporter plus de 1 000 fois son propre poids.

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abn4155

https://opentalk.iit.it/en/3d-artificial-pneumatic-muscles-for-future-makers/