Des scientifiques de l’Institut Max-Planck pour les systèmes intelligents (MPI-IS) ont développé des composants robotiques de forme hexagonale, appelés modules, qui peuvent être assemblés à la manière de LEGO pour former des robots à grande vitesse qui peuvent être réorganisés pour différentes capacités. L’équipe de chercheurs du département des matériaux robotiques du MPI-IS, dirigée par Christoph Keplinger, a intégré des muscles artificiels dans des exosquelettes hexagonaux qui sont dotés d’aimants, ce qui permet des connexions mécaniques et électriques rapides. Le travail de l’équipe, « Modules électrohydrauliques hexagonaux pour robots à grande vitesse rapidement reconfigurables », sera publié dans Robotique scientifique le 18 septembre 2024.
Six plaques rigides et légères en fibre de verre servent d’exosquelette à chaque module HEXEL. Les articulations internes des hexagones sont actionnées par des muscles artificiels électrostatiques auto-réparateurs amplifiés hydrauliquement (HASEL). L’application d’une haute tension au module provoque l’activation du muscle, ce qui fait tourner les articulations de l’hexagone et modifie sa forme, passant d’une forme longue et étroite à une forme large et plate.
« La combinaison de composants souples et rigides permet d’obtenir des courses et des vitesses élevées. En connectant plusieurs modules, nous pouvons créer de nouvelles géométries de robot et les réutiliser pour répondre à des besoins changeants », explique Ellen Rumley, chercheuse invitée de l’Université du Colorado à Boulder. Elle et Zachary Yoder, tous deux doctorants au département des matériaux robotiques, sont co-auteurs de la publication.
Dans une vidéo, l’équipe montre les nombreux comportements qui peuvent être créés avec les modules HEXEL. Un groupe de modules rampe dans un espace étroit, tandis qu’un seul module se déplace si rapidement qu’il peut bondir dans les airs. Plusieurs modules sont connectés en structures plus grandes qui produisent différents mouvements selon la manière dont les modules sont fixés. Par exemple, l’équipe a combiné plusieurs modules pour créer un robot qui roule rapidement.
« En général, il est tout à fait logique de développer des robots aux capacités reconfigurables. C’est une option de conception durable : au lieu d’acheter cinq robots différents pour cinq usages différents, nous pouvons construire de nombreux robots différents en utilisant les mêmes composants. Les robots fabriqués à partir de modules reconfigurables pourraient être réorganisés à la demande pour offrir plus de polyvalence que les systèmes spécialisés, ce qui pourrait être bénéfique dans les environnements aux ressources limitées », conclut Yoder.
2024-09-18 23:57:12
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