Rencontrez Morphobot : réinventer la recherche et le sauvetage avec des membres réutilisables

Aug 12, 2023

Éric Sihite et coll.

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Lorsque le mot « Morphobot » vous traverse l’esprit, il n’est pas surprenant que vos pensées dérivent immédiatement vers le monde captivant de Transformers. Après tout, cet univers emblématique présente un groupe remarquable d'êtres robotiques capables de se transformer en différentes formes, passant de manière transparente entre les véhicules, les objets ou même les créatures vivantes.

Cependant, un robot réel portant le surnom de « Morphobot » (M4) est apparu dans un nouveau développement publié dans la revue Nature Communications. Selon ses chercheurs, le robot peut parcourir divers terrains sur terre et dans les airs en transformant intelligemment ses appendices entre les roues, les hélices, les jambes et les mains.

S'inspirant d'animaux comme les oiseaux, les suricates et les phoques, ce robot remarquable présente une gamme impressionnante de mouvements. Il peut voler, rouler, ramper, s’accroupir, s’équilibrer et même culbuter sans effort, lui permettant de s’adapter et de naviguer dans divers environnements.

Les résultats pourraient améliorer la conception des robots utilisés dans des tâches critiques telles que les opérations de recherche et de sauvetage suite à des catastrophes naturelles, les missions d'exploration spatiale et les systèmes automatisés de livraison de colis.

Certains animaux font preuve d’une adaptabilité remarquable en réutilisant leurs membres pour traverser divers terrains. Les lions de mer utilisent des nageoires pour marcher sur terre, les suricates se tiennent sur leurs membres postérieurs pour une meilleure observation et les oiseaux chukar utilisent leurs ailes pour grimper des pentes abruptes.

Inspirés par ce phénomène naturel, Alireza Ramezani et ses collègues ont conçu M4, un robot à quatre pattes comprenant chacune deux articulations et des ventilateurs canalisés fixés aux extrémités des pattes.

Pesant 6 kilogrammes et mesurant 70 centimètres de longueur, avec une hauteur et une largeur de 35 centimètres, le robot met en valeur sa polyvalence grâce à la conception unique de son ventilateur. Ces ventilateurs peuvent passer de manière transparente entre les fonctions de pieds, de propulseurs à hélice ou de roues.

Selon un communiqué de presse, le robot M4 peut marcher sur des terrains accidentés, conquérir des pentes raides et franchir de gros obstacles. Il a également démontré sa capacité à s'élever vers des niveaux plus élevés en prenant son envol et en manœuvrant à travers des chemins à plafond bas en rampant.

De telles découvertes mettent véritablement en lumière les avantages de la conception de robots dotés d’appendices polyvalents. En les dotant de capacités polyvalentes, les machines peuvent s’aventurer sans crainte sur des terrains divers et exigeants, surmontant sans effort des obstacles qui semblaient autrefois insurmontables.

Il suffit de revenir en arrière il y a quelques jours, lorsqu'une histoire captivante s'est déroulée dans les profondeurs de l'océan Atlantique. Un ROV (véhicule télécommandé) en haute mer s'est aventuré dans l'inconnu pour percer le mystère d'un sous-marin disparu et le sort des cinq âmes à bord. Il a fait une découverte cruciale : des débris.

En fin de compte, ce sont des développements comme ceux-ci qui brisent les limites de ce que les robots peuvent réaliser dans des environnements complexes, ouvrant la voie à une nouvelle ère d’exploration et de résolution de problèmes.

L'étude complète a été publiée dans Nature Communications le 27 juin et peut être consultée ici.

Résumé de l'étude :

Les conceptions de robots peuvent s’inspirer de la nature, où il existe de nombreux exemples de stratégies de locomotion hautement résilientes et tolérantes aux pannes pour naviguer sur des terrains complexes en recrutant des appendices multifonctionnels. Par exemple, des oiseaux tels que les Chukars et les Hoatzins peuvent réutiliser leurs ailes pour la marche quadrupède et la course inclinée assistée par les ailes. Ces animaux font preuve d'une dextérité impressionnante en utilisant les mêmes appendices de différentes manières et en générant de multiples modes de locomotion, ce qui se traduit par des traits de locomotion hautement plastiques qui leur permettent d'interagir et de naviguer dans divers environnements et d'élargir leur habitat. Le biomimétisme robotique de la réutilisation des appendices animaux peut donner naissance à des robots mobiles dotés de capacités inégalées. En nous inspirant des animaux, nous avons conçu un robot capable de négocier des environnements non structurés et multi-substrats, y compris la terre et l'air, en utilisant ses composants de différentes manières comme les roues, les propulseurs et les jambes. Ce robot s’appelle Multi-Modal Mobility Morphobot, ou M4 en abrégé. M4 peut utiliser ses composants multifonctionnels composés de plusieurs types d'actionneurs pour (1) voler, (2) rouler, (3) ramper, (4) s'accroupir, (5) équilibrer, (6) culbuter, (7) éclairer et (8). ) loco- manipuler. Le M4 peut franchir des pentes abruptes allant jusqu'à 45 degrés. et des terrains accidentés avec de gros obstacles en mode équilibrage. M4 possède des ordinateurs et des capteurs embarqués et peut utiliser ses modes de manière autonome pour négocier un environnement non structuré. Nous présentons la conception de M4 et plusieurs expériences démontrant ses capacités multimodales.