Les ingénieurs de l'Université de Californie à Berkeley ont créé un mini robot léger et durable qui offre un contrôle et une agilité exquis en modulant les forces électrostatiques entre ses pieds et ses surfaces. De petits robots robustes comme ceux-ci pourraient être idéaux pour mener des opérations de recherche et de sauvetage ou enquêter sur d'autres situations dangereuses, telles que la détection de fuites de gaz potentielles.
De nombreux insectes ont leur étrange capacité à grimper sur les murs et à marcher à l'envers sur les plafonds. Ils disposent en effet de coussinets collants spécialisés qui leur permettent d'adhérer à des surfaces dans des endroits où aucun humain n'oserait aller.
Un mini robot insecte à haute efficacité
Des ingénieurs de l'Université de Californie à Berkeley ont utilisé le principe de certains de ces coussinets, appelé adhérence électrostatique, pour créer un robot de la taille d'un insecte qui peut dévier et pivoter avec l'agilité d'un guépard. Un mini robot insecte capable de traverser des terrains complexes et éviter rapidement les obstacles inattendus.
Le robot est construit à partir d'un matériau en couches minces qui se plie et se contracte lorsqu'une tension électrique est appliquée. L'équipe de recherche a d'ailleurs déjà démontré que cette conception simple peut être utilisée pour créer un robot de la taille d'un cafard. Un robot qui peut se précipiter sur une surface plane à une vitesse assez proche de celle des cafards vivants eux-mêmes.
Des coussinets électrostatiques supplémentaires
Dans une nouvelle étude, l'équipe de recherche a ajouté deux coussinets électrostatiques au robot. L'application d'une tension à l'un des repose-pieds augmente la force électrostatique entre celle-ci et une surface. Ce qui fait qu'il adhère plus fermement à la surface et oblige le reste du robot à tourner autour du pied.
Les deux patins donnent aux opérateurs un contrôle total sur la trajectoire du robot et permettent au robot d'effectuer des virages avec une accélération centripète supérieure à celle de la plupart des insectes.
« Notre robot d'origine pouvait se déplacer très, très rapidement, mais nous ne pouvions pas vraiment contrôler si le robot allait à gauche ou à droite. La plupart du temps, il se déplaçait de manière aléatoire. En effet s'il y avait une légère différence dans le processus de fabrication, si le robot n'était pas symétrique — il virerait d'un côté », a déclaré Liwei Lin, professeur de génie mécanique à l'UC Berkeley. « Dans ce travail, l'innovation majeure a été d'ajouter ces patins qui lui permettent de faire des virages très, très rapides. »
Des mini robots pour des opérations de recherches et sauvetages
Pour démontrer l'agilité du mini robot, l'équipe de recherche a filmé le robot naviguant dans des labyrinthes Lego tout en portant un petit capteur de gaz et en faisant une embardée pour éviter la chute de débris. En raison de sa conception simple, le robot peut également survivre au piétinement d'un humain de 120 livres.
De petits robots robustes comme ceux-ci pourraient être idéaux pour mener des opérations de recherche et de sauvetage ou enquêter sur d'autres situations dangereuses, telles que la détection de fuites de gaz potentielles, a déclaré Lin. L'équipe a par la même occasion démontré la plupart des compétences du robot était avec fil ou alimenté et contrôlé par un petit fil électrique. L'occasion également pour les scientifiques de créé une version sans fil qui peut fonctionner sur batterie jusqu'à 19 minutes et 31 mètres tout en portant un capteur de gaz.
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