Des chercheurs ont développé un minuscule robot quadrupède qui utilise de la combustion de méthane pour se déplacer. Cela lui permet de soulever 22 fois son poids ou de sauter aussi haut qu’un insecte.
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Les robots miniatures sont généralement alimentés par une batterie, qui s’avère être à la fois lourde et peu puissante pour des appareils aussi petits. Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l’Université Cornell aux États-Unis ont créé, dans un article publié dans la revue Science, de tout petits actionneurs qui sont essentiellement des moteurs à combustion interne.
Les chercheurs ont ainsi développé un robot quadrupède de la taille d’un insecte, mesurant 29 millimètres de long et pesant 1,6 gramme, capable de sauter à une hauteur de 59 centimètres ou de porter 22 fois son poids. Il est propulsé par deux actionneurs, chacun pesant 325 milligrammes et attaché à deux des quatre pattes. La chambre de combustion, recouverte d’une membrane souple, reçoit un mélange de vapeur de méthane et d’oxygène. L’explosion est déclenchée par une étincelle, ce qui fait gonfler la membrane comme un ballon, générant une force de 9,5 newtons. Ce cycle peut être répété jusqu’à une centaine de fois par seconde.
Démonstration du fonctionnement du robot miniature, équipé de deux actionneurs qui sont essentiellement des moteurs à combustion interne. © Université Cornell, IEEE Spectrum
Un robot qui peut prendre la forme d’une limace ou d’une abeille
Pour réduire la taille du robot, il n’a pas de réservoir de carburant. Il est connecté à des tuyaux pour recevoir le mélange de gaz et à des câbles électriques pour fournir l’étincelle. Grâce à un choix de matériau inflammable, la membrane peut résister à plus de 750 000 cycles en continu, soit environ 8,5 heures de fonctionnement à 50 hertz.
Le robot parvient à se déplacer en utilisant simultanément les deux actionneurs, et pivotant en les alternant. Les chercheurs indiquent que cela représente la limite inférieure des volumes de gaz combustibles. L’avantage est que la pression du gaz peut être utilisée ailleurs dans le robot. Il pourrait ainsi être réinventé pour prendre la forme d’une limace ou d’une abeille avec des ailes. La prochaine étape consiste à étudier comment ralentir les actionneurs et à se passer des câbles et des tubes. De plus, les chercheurs envisagent de créer un robot plus grand avec des milliers de ces petits actionneurs ; il pourrait être très rapide et agile.
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