Des jambes de robot inspirées de l’émeu qui consomment moins d’énergie
Les jambes robotiques qui imitent les oiseaux coureurs incapables de voler, comme les émeus, et qui n’utilisent que deux moteurs par jambe, peuvent fonctionner plus efficacement que des dispositifs plus complexes. Ces jambes robotisées dont la conception non conventionnelle s’inspire des émeus peuvent fonctionner 300 % plus efficacement que le même dispositif s’il était conçu de manière traditionnelle.
Un robot qui imite les émeus
Alexander Badri-Spröwitz, de l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents de Stuttgart, en Allemagne, et ses collègues ont abandonné l’approche habituelle selon laquelle chaque articulation d’un membre robotique est équipée d’un actionneur pour l’ouvrir et d’un autre pour la contracter.
Au lieu de cela, leur BirdBot utilise seulement deux moteurs dans chaque jambe imprimée en 3D et de longs tendons artificiels qui couvrent plus d’une articulation, imitant l’anatomie de certains oiseaux qui ont perdu la capacité de voler et ont évolué pour courir efficacement sur le sol. Selon les inventeurs, cette technologie pourrait être utilisée dans les prothèses et les exosquelettes.
« Nous n’utilisons que deux actionneurs, l’un pour déplacer la jambe en avant et en arrière, et l’autre pour la soulever. C’est le strict minimum requis », explique M. Badri-Spröwitz. « Habituellement, en robotique, on cherche à améliorer l’efficacité de seulement 10 % environ, mais nous constatons une augmentation de 300 %. »
Sa conception rend ce robot plus léger et moins cher à fabriquer
Les moteurs tirent les tendons. L’énergie est stockée dans un ressort pendant la compression et libérée lorsque chaque pied frappe le sol, pour aider à faire avancer ce robot. L’élimination des nombreux actionneurs, capteurs et composants électroniques du système rend ce robot plus léger et moins cher à fabriquer. Il peut également se tenir debout sans utiliser d’énergie.
Le BirdBot a atteint une vitesse de 75 centimètres par seconde lors de tests sur un tapis roulant. Des guides sont actuellement nécessaires pour maintenir ce robot en ligne droite, mais l’objectif de cette recherche était l’efficacité et non l’équilibre, explique Mme Badri-Spröwitz.
Shival Dubey, de l’université de Leeds, au Royaume-Uni, estime que cette conception est plus efficace que des dispositifs plus complexes, mais qu’elle peut aussi être moins adaptable lorsqu’il s’agit de transporter des charges de poids variable.
L’exécution de certaines tâches nécessitera un réglage plus fin
« Dans les robots à jambes traditionnelles, nous utilisons des actionneurs à chaque articulation afin de déplacer une articulation. Ils utilisent moins d’énergie par rapport à cela et moins de composants électroniques », explique-t-il. « Ils ont fait du bon travail en démontrant ou en reproduisant le mouvement de cet oiseau, mais l’exécution d’autres tâches nécessitera un réglage plus fin. »
Cette recherche a été publiée dans Science Robotics.
Source : New Scientist
Crédit photo : Capture d’écran (vidéo)