Un robot inspiré de la chenille arpenteuse, capable de ramper sans pièces rigides, pourrait permettre l’exploration à distance.
Le robot mesure environ 3 centimètres de long et imite le mouvement d’une chenille arpenteuse. Photo de : Hari Prakash Thanabalan
Un robot capable de se déplacer sans pièces rigides a été conçu à partir d’une chenille arpenteuse. Ce robot, dont le fonctionnement imite celui d’un muscle flexible, pourrait être utilisé pour inspecter les canalisations d’égouts ou pour explorer la planète Mars, selon une thèse de l’Université de Göteborg.
La robotique souple est un domaine de recherche qui utilise des matériaux souples pour imiter des propriétés naturelles, comme celles d’un ver ou d’un muscle. Elle permet de surmonter les limitations des robots traditionnels. Une méthode consiste à alterner des couches d’électrodes en carbone et un matériau polymère. Lorsqu’une faible tension est appliquée aux surfaces de carbone, le polymère se dilate, à la manière d’un muscle qui se contracte.
Épais comme un cheveu
« J’ai fabriqué une structure à cinq couches de polymère et de carbone pour créer un muscle artificiel d’une épaisseur comparable à celle d’un cheveu. Inspiré par la locomotion d’une chenille arpenteuse, j’ai formé un muscle artificiel cylindrique en enroulant cette feuille à cinq couches. Ce muscle pouvait imiter les mouvements de la chenille lorsqu’il était soumis à une tension électrique rythmique », explique Hari Prakash Thanabalan, ancien doctorant et désormais chercheur à l’Université de Göteborg.
Le rouleau s’allongeait et se raccourcissait alternativement. En collant une arche en plastique souple entre les extrémités du muscle artificiel, celui-ci pouvait avancer sur une surface striée lui permettant d’adhérer.
Lorsque la tension est activée ou désactivée, le robot chenille se dilate et se rétracte, créant ainsi un mouvement. Crédit : Hari Prakash Thanabalan
Inspecter les pipelines
« Il a pris environ 10 % de volume lorsque je l’ai mis sous tension et a repris sa taille initiale lorsque je l’ai éteint. J’ai testé différents angles sur les rainures de la surface et le robot s’est déplacé perpendiculairement à celles-ci à chaque fois. À l’avenir, nous pourrions développer un robot chenillé adapté à la surface sur laquelle il doit être utilisé. En y intégrant une caméra, il pourrait inspecter les canalisations de manière autonome », explique Hari Prakash Thanabalan.
Ce robot souple, ne nécessitant pas de multiples actionneurs pour contrôler ses mouvements, pourrait convenir à des tâches bien plus exigeantes et se déroulant dans des lieux beaucoup plus éloignés qu’une canalisation d’égout. La planète Mars, par exemple.
« Le moteur du robot ne comporte aucune pièce mobile, et j’ai fait fonctionner mon prototype quatre heures par jour pendant plus de quatre mois sans perte de performance », explique Hari Prakash Thanabalan.
Rayonnement cosmique
Le ver était protégé par un nanotube de carbone afin de le rendre résistant aux dommages extérieurs. Lors d’essais expérimentaux, des aiguilles ont été insérées de part en part dans le robot, et celui-ci a continué à ramper malgré tout, les nanotubes de carbone contournant les zones endommagées et préservant ainsi l’intégrité des autres parties. Le robot serait également capable de résister aux radiations cosmiques sur la planète Mars.
« Bien que des développements supplémentaires soient nécessaires, je crois que ce ver robotique a ouvert la voie à des robots souples inspirés de la nature, capables d’opérer dans des environnements difficiles, et peut-être qu’un jour nous pourrons nous frayer un chemin jusqu’à Mars », déclare Hari Prakash Thanabalan.
https://www.gu.se/en/news/new-robot-without-rigid-parts-moves-like-an-inchworm
https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2512.07813
https://gupea.ub.gu.se/items/ddacaed4-58e8-4fbc-a8e7-3b1e055eb4cd