Préhenseurs bio-inspirés aident un robot à grimper

Des chercheurs ont développé un robot à quatre pattes inspiré de la biologie, capable de grimper de manière distinctive. Il adhère aux surfaces verticales rugueuses en utilisant un mécanisme novateur à la fois hautement efficace et relativement simple. Contrairement aux robots expérimentaux qui s’appuient sur des systèmes de préhension par aspiration pour les surfaces lisses, cette technologie ne s’applique pas aux surfaces rugueuses comme la roche, où former un joint est impossible.

Une approche alternative implique l’utilisation de préhenseurs à micro-pointes, qui consistent en un réseau de minuscules crochets tranchants conçus pour se fixer aux petites crevasses et irrégularités de la surface de grimpe. Lorsque le préhenseur est soulevé pour avancer vers le haut, les crochets se détachent de la surface.

“Les défis avec les préhenseurs passifs à micro-épines”

Les préhenseurs passifs à micro-épines reposent sur le poids du robot pour maintenir la traction, ce qui fonctionne correctement sur des surfaces relativement planes mais rencontre des difficultés sur un terrain plus accidenté comme des parois rocheuses, nécessitant une approche de grimpe plus polyvalente.

Pour surmonter ce défi, les préhenseurs actifs à micro-épines intègrent des actionneurs électriques qui enfoncent délibérément un anneau de crochets dans la surface, assurant une prise motorisée qui fonctionne dans n’importe quelle orientation. Cependant, ces préhenseurs sont généralement volumineux, gourmands en énergie, mécaniquement complexes et entraînent des vitesses de grimpe plus lentes.

C’est là que le robot quadrupède LORIS entre en jeu.

Surnommé d’après un marsupial grimpeur et également comme acronyme pour “Lightweight Observation Robot for Irregular Slopes” (Robot d’Observation Léger pour des Pentres Irrégulières), l’appareil a été développé par Paul Nadan, Spencer Backus, Aaron M. Johnson et leur équipe au Robomechanics Lab de l’Université Carnegie Mellon.

Configuration des préhenseurs à micro-épines

Chacune des quatre pattes du robot est équipée d’un préhenseur à micro-épines étendu, comprenant deux ensembles de pointes perpendiculaires. Connecté à la patte par une articulation passive du poignet, le préhenseur se déplace librement en réponse aux mouvements de la patte.

En utilisant une caméra de détection de profondeur embarquée et un microprocesseur, le robot déplace stratégiquement ses pattes de sorte que lorsque le préhenseur d’une patte sécurise la surface de grimpe, le préhenseur de l’autre patte, situé en diagonale de l’autre côté du corps, s’engage également.

Tant que ces deux pattes diagonalement opposées maintiennent une tension vers l’intérieur sur leurs préhenseurs, les préhenseurs restent fermement fixés à la surface. Pendant ce temps, les deux autres pattes opposées sont libres de monter. Cette stratégie de grimpe, inspirée par les insectes, est connue sous le nom de saisie dirigée vers l’intérieur (DIG).

Caractéristiques de Conception Innovantes

Selon les chercheurs, LORIS combine la légèreté, la rapidité de mouvement, l’efficacité énergétique et la simplicité des préhenseurs passifs à micro-épines avec la prise sécurisée et l’adaptabilité des préhenseurs actifs. De plus, le robot est conçu pour être facile et rentable à fabriquer.

Regardez LORIS en action dans la vidéo fournie ci-dessous. Un article détaillant l’étude a récemment été présenté lors de la Conférence Internationale sur la Robotique et l’Automatisation.

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Lisez l’article original sur :  New Atlas

Pour en savoir plus : Revolutionary Biorobotic Heart: A Breakthrough in Cardiac Research and Surgery