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1 Avr, 2024

Un robot inspiré de la guerre des étoiles roule sur un corps rond et se dirige à l’aide de ses jambes.

Un robot inspiré de la guerre des étoiles roule sur un corps rond et se dirige à l’aide de ses jambes.

Le Ringbot à roue unique – bientôt dans la rue près de chez vous ?

Inspiré par les droïdes de combat de Star Wars, un scientifique a créé un robot qui roule sur une grande roue et se dirige à l’aide de jambes extensibles. Cependant, au lieu de détruire l’Alliance rebelle, les descendants agiles de ce robot pourraient un jour effectuer des livraisons.

Le prototype de robot à petite échelle est connu sous le nom de Ringbot et a été conçu par le professeur associé Joohyung Kim et ses collègues de l’université de l’Illinois Urbana-Champaign.

Joohyung Kim s’est inspiré non seulement de la Guerre des étoiles, mais aussi des diverses roues monoblocs grandeur nature qui ont été créées au fil des ans.

En bref, une monoroue est un véhicule dans lequel le conducteur est assis sur une plate-forme motorisée montée sur un rail en forme d’anneau – ce rail forme l’intérieur d’une seule grande roue. La plate-forme reste au niveau du sol tandis que la roue roule autour d’elle, faisant avancer le véhicule.

En fait, Joohyung Kim s’est également inspiré de robots « à pieds chaussés » tels que ANYmal de l’ETH Zurich, qui possède des roues motorisées à l’extrémité de chacune de ses quatre pattes. Sur les surfaces lisses, ces roues font avancer le robot rapidement et efficacement, comme une voiture. En revanche, sur un terrain irrégulier, les roues se bloquent pour servir de pieds pendant que le robot marche.

Exemples de capacités du Ringbot

Le Ringbot est équipé d’une roue de 515 mm de diamètre constituée d’une jante en composite nylon/carbone recouverte d’un pneu en élastomère solide. À l’intérieur de la jante (en bas) se trouvent deux modules d’entraînement motorisés, l’un en face de l’autre.

Ces modules sont reliés l’un à l’autre par une cordelette extensible et s’engagent sur la surface de la jante par l’intermédiaire de petites roues dentées qui leur sont propres. Chaque module est également doté d’une jambe robotique articulée sur le dessus, qui peut s’étendre sur le côté et pointer vers le haut ou vers le bas.

Lorsque les modules font tourner leurs roues dentées, ils font tourner la roue du Ringbot autour d’eux – ils sont décrits comme deux hamsters courant dans une roue d’exercice.

Ils ajustent automatiquement la distance qui les sépare afin de modifier le centre de masse latéral du robot en fonction des besoins, pour maintenir l’équilibre tout en se déplaçant à différentes vitesses. Lorsque le moment est venu de tourner à gauche ou à droite, l’un ou l’autre des modules étend sa jambe vers l’extérieur pour faire basculer l’équilibre du robot de ce côté.

Les jambes peuvent également être déployées vers le sol afin de maintenir le Ringbot debout lorsqu’il est arrêté, et de le faire tourner sur place avant qu’il ne reprenne sa route. Elles l’empêchent également de tomber s’il perd l’équilibre, comme le ferait un motocycliste en posant le pied sur la route. Les jambes peuvent même redresser le robot s’il se retrouve à plat contre le sol d’un côté.

Le Ringbot pose ses jambes lorsqu’il est debout

Lors des essais en intérieur réalisés jusqu’à présent, le Ringbot a été contrôlé à distance par un opérateur humain, qui l’a amené à sa vitesse maximale de 5 km/h.

Toutefois, à l’avenir, un successeur beaucoup plus rapide et plus grand du robot pourrait utiliser des caméras, des capteurs et un GPS pour se faufiler de manière autonome dans les rues encombrées des villes et livrer des articles à des entreprises ou à des particuliers. Cette version pourrait également être dotée de quatre pattes à roues, ce qui lui permettrait de marcher comme l’ANYmal lorsqu’il monte des escaliers ou franchit des obstacles.

« Dans les grandes villes, de nombreux vélos et motos se faufilent dans la circulation pour effectuer des livraisons, grâce à leur capacité à se faufiler dans des espaces étroits », explique Joohyung Kim. « Nous prévoyons d’améliorer les capacités de Ringbot spécifiquement pour les livraisons sur le dernier kilomètre dans les zones encombrées, afin d’automatiser et d’optimiser les processus de livraison. »

Un article sur cette recherche, qui a été partiellement financée par le groupe Hyundai Motor, a récemment été publié dans la revue IEEE Transactions on Robotics.

https://ece.illinois.edu/newsroom/monocycle-robot

https://ieeexplore.ieee.org/document/10423226