Un nouveau robot de la taille d’un insecte se précipite à la vitesse d’un cafard et peut supporter le poids d’un humain.
Si la vue d’un insecte vous fait vous tortiller, vous voudrez peut-être détourner le regard – mais un nouveau robot de la taille d’un insecte créé par des chercheurs de l’Université de Californie, à Berkeley, peut se précipiter sur le sol à la vitesse d’un cafard qui se dard.
Et c’est presque aussi résistant que l’insecte lui-même. Essayez d’écraser ce robot sous votre pied, et plus que probablement, il continuera à fonctionner.
« La plupart des robots à cette petite échelle sont très fragiles. Si vous marchez dessus, vous détruisez à peu près le robot », déclare Liwei Lin, professeur en génie mécanique à UC Berkeley et auteur principal d’une nouvelle étude qui décrit le robot. « Nous avons découvert que si nous mettons du poids sur notre robot, il fonctionne encore plus ou moins. »
Des robots à petite échelle comme ceux-ci pourraient être avantageux dans les missions de recherche et de sauvetage, se faufilant dans des endroits où les chiens ou les humains ne peuvent s’adapter, ou là où il peut être trop dangereux pour eux d’aller, a déclaré Yichuan Wu, premier auteur du document, qui a complété le travail comme étudiant diplômé en génie mécanique à UC Berkeley grâce au partenariat avec Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute.
« Par exemple, si un tremblement de terre se produit, il est très difficile pour les grosses machines, ou les gros chiens, de trouver de la vie sous les débris, c’est pourquoi nous avons besoin d’un robot de petite taille agile et robuste « , a déclaré Yichuan Wu, qui est maintenant professeur adjoint à l’Université des sciences et technologies électroniques en Chine.
L’étude est parue dans la revue Science Robotics.
Le robot en forme de cafard rampe sur le sol avant d’être piétiné par un pied. Le robot est constitué d’un matériau stratifié qui se plie et se redresse lorsqu’une tension alternative est appliquée, ce qui le fait bondir vers l’avant dans un mouvement de « bond en avant ».
Le robot, qui a à peu près la taille d’un grand timbre-poste, est fait d’une mince feuille d’un matériau piézoélectrique dénommé fluorure de polyvinylidène, ou PVDF. Les matériaux piézoélectriques sont uniques en leur genre, dans la mesure où l’application d’une tension électrique provoque l’expansion ou la contraction des matériaux.
Les chercheurs ont enduit le PVDF d’une couche de polymère élastique, ce qui fait plier la feuille entière, au lieu de la dilater ou de la contracter. Ils ont ensuite ajouté une jambe avant de sorte que, lorsque le matériau se plie et se redresse sous un champ électrique, les oscillations propulsent l’appareil vers l’avant dans un mouvement de « bond en avant ».
Le robot qui en résulte est peut-être simple à regarder, mais il possède des capacités remarquables. Il peut marcher sur le sol à une vitesse de 20 longueurs de son corps par seconde, un rythme comparable à celui d’un cafard et considéré comme le plus rapide des robots insectivores. Il peut circuler à travers les tubes, grimper de petites pentes et transporter de petites charges, comme une cacahuète.
Plus impressionnant encore, le robot, qui pèse moins d’un dixième de gramme, peut supporter un poids d’environ 60 kg, soit environ le poids d’un humain moyen, soit environ 1 million de fois le poids du robot.
« Les gens ont peut-être expérimenté que, si vous marchez sur le cafard, vous devrez peut-être le broyer un peu, sinon le cafard peut encore survivre et s’enfuir « , souligne Liwei Lin. « Quelqu’un qui marche sur notre robot applique un poids extraordinairement lourd, mais le robot fonctionne toujours. Donc, dans ce sens particulier, c’est très semblable à un cafard. »
Le robot est actuellement « attaché » à un fil fin qui transporte une tension électrique qui entraîne les oscillations. L’équipe expérimente l’ajout d’une batterie pour que le robot puisse se déplacer seul. Ils travaillent également à l’ajout de capteurs de gaz et à l’amélioration de la conception du robot afin qu’il puisse contourner les obstacles.
Les co-auteurs du document sont Justin K. Yim, Zhichun Shao, Mingjing Qi, Junwen Zhong, Zihao Luo, Ronald S. Fearing et Robert J. Full de UC Berkeley, Xiaojun Yan de Beihang University et Jiaming Liang, Min Zhang et Xiaohao Wang of Tsinghua University.
Ce travail est soutenu en partie par le Berkeley Sensor and Actuator Center, un centre de recherche sur la coopération industrie-université.
https://news.berkeley.edu/2019/07/31/you-cant-squash-this-roach-inspired-robot/
