Robot volant à réaction pour interventions en catastrophe
Imaginez que vous êtes blessé sur un sentier de montagne isolé et que vous avez contacté les services d’urgence. Si les recherches italiennes sont couronnées de succès, un petit robot humanoïde équipé d’un jetpack pourrait être le premier à vous atteindre.
Ce projet, développé par le groupe Intelligence Artificielle et Mécanique de l’Istituto Italiano di Tecnologia, se concentre sur l’élévation de l’iCub, un robot bipède de la taille d’un enfant, initialement conçu pour la recherche en IA, grâce à la propulsion par jet.
Améliorations à propulsion par jet du design humanoïde
En plus de fixer un jetpack double sur le dos du robot, l’équipe a remplacé les mains flexibles et humaines d’origine par des moteurs à jet supplémentaires, appelés JetCats. Selon les chercheurs, ces moteurs peuvent produire une poussée maximale de 1 000 N (environ 225 lbf) et atteindre des températures d’échappement allant jusqu’à 800 °C (1 472 °F).
Améliorations pour la résistance et la durabilité
Inspiré par Tony Stark, l’iRonCub3 a été amélioré avec une colonne vertébrale en titane nouvellement conçue pour résister aux forces qu’il rencontrera, et il dispose désormais de couvertures résistantes à la chaleur au lieu du costume extérieur élégant utilisé sur un prototype antérieur.
L’équipe a également conçu de nouvelles électroniques, installé des capteurs de force et de couple dans le jetpack, et retiré certains composants pour adapter le système mis à jour.
Comme le montre la vidéo ci-dessus, le projet en est encore aux premiers stades de développement. Cependant, l’équipe a déjà testé le robot humanoïde propulsé par jet dans une soufflerie pour vérifier les simulations aérodynamiques. Bien que les jets aient été activés plusieurs fois, l’iRonCub3 n’a pas encore pris son envol. Malgré cela, l’équipe est confiante quant à une future capacité de stationnement.
De plus, les algorithmes de contrôle de vol ont été développés et testés, et un planificateur de trajectoire a été validé par des simulations. L’équipe travaille maintenant sur l’estimation de la position et de l’orientation du robot dans l’espace en utilisant les données de son unité de mesure inertielle et d’une caméra RealSense montée sur la poitrine.
Défis uniques dans la robotique à propulsion par jet
« La complexité de cette recherche est très différente des défis typiques de la robotique humanoïde », ont noté les chercheurs. La thermodynamique est cruciale car les gaz d’échappement de la turbine atteignent environ 800 degrés Celsius et presque la vitesse du son.
L’aérodynamique des systèmes multi-corps nécessite des réseaux neuronaux avec des composants informés par la physique pour être évalués en temps réel. Les réglages des contrôleurs doivent intégrer des actionneurs à large et à faible bande passante pour les articulations et les turbines, et les planificateurs doivent générer des trajectoires non seulement pour les moteurs mais aussi pour les turbines. La validation expérimentale est à la fois sérieuse et dangereuse, laissant peu de place à l’erreur.
L’objectif ultime est de développer des robots humanoïdes capables de voler vers des sites de catastrophe ou d’urgence pour effectuer des inspections aériennes ou fournir des données cruciales aux équipes éloignées. Ces robots pourraient également atterrir, marcher, naviguer dans des obstacles, monter des escaliers, ouvrir des portes, et plus encore. De telles capacités seraient utiles pour les sauvetages précoces et pour l’inspection de bâtiments ou d’infrastructures dangereuses.
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