Le robot quadrupède Unitree A1 utilise deux actionneurs de roue de réaction (RWA : Reaction Wheel Actuator) pour maintenir son équilibre, quel que soit le pied en contact avec la poutre.
Si les robots quadrupèdes peuvent surpasser leurs homologues à roues pour traverser des terrains accidentés, ils ne sont toujours pas capables de maintenir leur équilibre lorsqu’ils se déplacent sur des crêtes étroites. Cela pourrait changer, car les scientifiques ont mis au point une méthode leur permettant de marcher le long d’une poutre d’équilibre.
Dirigée par le professeur adjoint Zachary Manchester, une équipe d’ingénieurs de l’institut de robotique de l’université Carnegie Mellon a commencé par utiliser un robot Unitree A1 disponible dans le commerce. Ils ont ensuite monté deux dispositifs appelés actionneurs de roues de réaction sur le dos du robot. Appelés RWA en abrégé, ces outils sont couramment utilisés pour ajuster le moment angulaire des satellites.
« Il s’agit en fait d’un grand volant d’inertie auquel est attaché un moteur », a expliqué Zachary Manchester. « Si vous faites tourner le lourd volant dans un sens, le satellite tourne dans l’autre sens. Maintenant, prenez cela et mettez-le sur le corps d’un robot quadrupède ».
L’un des RWA contrôle l’axe de tangage du robot, tandis que l’autre contrôle son axe de roulis – les deux sont logés dans un seul module de 4,3 kg. Peu importe lequel des pieds du robot est en contact avec la poutre à un moment donné, car les RWA compensent simplement (et automatiquement) tout changement de son centre d’équilibre.
Chaque RWA génère jusqu’à 5 Nm de couple le long de son axe respectif
Lors des essais en laboratoire, le robot a non seulement été capable de marcher sur une poutre en bois de 6 cm de large sur une longueur d’environ 3 mètres, mais il a également résisté aux tentatives de le renverser à coups de pied. Lorsqu’on le laisse tomber à l’envers d’une hauteur d’environ un demi-mètre, il est même capable de se retourner dans les airs et d’atterrir sur ses pattes comme un chat.
Zachary Manchester pense que ces fonctionnalités supplémentaires permettront de sortir les robots quadrupèdes des laboratoires et de les utiliser dans le monde réel.
« Les quadrupèdes sont la prochaine grande nouveauté dans le domaine des robots », a-t-il déclaré. « Je pense que l’on en verra beaucoup plus dans la nature au cours des prochaines années.
