Les valves hystérétiques de cette main robotique souple lui permettent de faire vibrer ses doigts de manière séquentielle.
Les bouteilles de ketchup en plastique sont dotées d’une valve dans le couvercle qui s’ouvre pour laisser sortir le ketchup et qui, parfois, « crache » si la bouteille est pressée trop fort. Des scientifiques néerlandais ont copié ce mécanisme pour créer un actionneur qui pourrait être utilisé dans des dispositifs robotiques souples et autonomes.
Conçu par une équipe de l’Université de technologie d’Eindhoven, le gadget est connu sous le nom de « valve hystérétique ». Il imite la tendance des valves des bouteilles de ketchup à s’ouvrir et à se fermer rapidement et de manière répétée (laissant échapper un peu de ketchup à chaque fois), même lorsque la bouteille est pressée de manière régulière et uniforme.
Une telle réaction peut sembler indésirable – et elle l’est, dans les bouteilles de ketchup. Dans un robot, cependant, l’idée est que si de l’air était pompé à travers une telle valve dans une jambe ou un doigt pneumatique souple, l’action de pulvérisation ferait en sorte que l’appendice se dilate et se contracte de manière répétée, en se déplaçant d’avant en arrière.
Qui plus est, le mouvement serait déclenché par un simple mécanisme analogique, par opposition à une électronique plus complexe et gourmande en énergie. Il est même possible que la pompe à air soit déclenchée par des changements dans l’environnement du robot, éliminant ainsi le besoin d’un contrôle externe.
Vue rapprochée d’une valve hystérétique, fermée (à gauche) et ouverte (à droite).
Pour faire simple, la valve hystérétique est constituée d’une base plate en silicone dans laquelle sont découpées au laser des fentes. Les clapets formés par les fentes restent fermés jusqu’à ce que la pression de l’air derrière eux atteigne un certain seuil, auquel cas ils s’ouvrent et libèrent l’air. Ils se referment alors, et le cycle se répète sans cesse.
De manière inattendue, il a été constaté que lorsque deux des valves sont reliées à une pompe, elles ont tendance à s’ouvrir et à se fermer en décalage l’une par rapport à l’autre – en d’autres termes, une valve est ouverte lorsque l’autre est fermée. En utilisant cet effet, les chercheurs ont créé un robot à corps mou qui marche en utilisant quatre pattes à pas alternés. Ils ont également créé une main robotisée qui fait vibrer ses doigts pneumatiques de manière séquentielle.
Un article sur cette recherche, dirigée par le professeur associé Bas Overvelde et le chercheur en doctorat Luuk van Laake, a été publié dans la revue Matter.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238522002971
