Le petit robot CLARI se glisse dans les endroits restreints

Rob Spiegel | 30 août 2023

Des ingénieurs de l'Université du Colorado à Boulder ont conçu un robot miniature qui pèse moins qu'une balle de ping-pong et peut tenir dans la paume de votre main. Le robot est un insecte robotique articulé à pattes souples (CLARI). Il peut passivement changer de forme, passant de carré à long et mince ou large comme un crabe. À l'heure actuelle, la machine a quatre pieds, mais sa conception modulaire pourrait permettre à l'équipe de la construire sur huit pieds.

Heiko Kabutz, doctorant au département de génie mécanique Paul M. Rady de l'Université du Colorado à Boulder, et ses collègues ont présenté le robot miniature dans une étude publiée le 30 août dans la revue Advanced Intelligent Systems.

Chacune des jambes de CLARI fonctionne presque comme un robot indépendant, avec son propre circuit imprimé et deux actionneurs qui déplacent la jambe d'avant en arrière et d'un côté à l'autre, à la manière d'une articulation de la hanche humaine. Théoriquement, cette modularité pourrait permettre aux robots CLARI de prendre une grande variété de formes.

Les robots miniatures donnent accès à des environnements confinés et présentent un potentiel pour des applications telles que la recherche et le sauvetage et l'inspection d'actifs de grande valeur. La capacité de déformation du corps améliore encore l’accessibilité de ces petits robots sur des terrains encombrés semblables à ceux des insectes et des arthropodes mous. Motivés par ce concept, les ingénieurs de CU Boulder ont construit un robot à l'échelle d'un insecte doté de connexions électriques captives pour l'alimentation et le contrôle. CLARI a été fabriqué en stratifié et assemblé à l'aide de techniques pop-up origami.

En haut de l'image, CLARI est représentée à côté d'une tarentule brune. La carrosserie modulaire et conforme de CLARI lui permet de varier les formes du corps et de fonctionner dans de multiples configurations.

Pour permettre la locomotion dans plusieurs configurations de forme, l'architecture corporelle de CLARI est composée de mécanismes de jambes actionnés. Le robot dispose de huit degrés de liberté actionnés indépendamment et entraînés par des actionneurs piézoélectriques personnalisés, ce qui le rend mécaniquement adroit.

À l’avenir, l’équipe CLARI a l’intention d’intégrer des capteurs au robot afin qu’il puisse détecter et réagir aux obstacles. Le groupe travaille également à améliorer le robot en lui donnant plus de flexibilité et de solidité. Kabutz a noté que les améliorations des capacités du robot deviendront plus difficiles à mesure que des jambes supplémentaires seront ajoutées au CLARI.

Voici une vue en perspective de CLARI mettant en évidence les principales caractéristiques, y compris les trois principales configurations de forme du corps du robot basées sur les proportions. Les flèches montrent les vecteurs de force de réaction au sol (rouge) avec des projections dans les directions latérale (verte) et de propulsion (cyan). En outre, le rendu artistique du CLARI démontre la navigation sur un terrain latéralement confiné à travers un terrain encombré, tirant parti de la capacité d'adapter la forme de son corps.

L’équipe a choisi une morphologie articulée pour le corps du robot afin de combiner les capacités de locomotion rapides, autonomes et à démarches multiples des robots stratifiés articulés avec l’intelligence physique incarnée basée sur la conformité passive des systèmes de matériaux souples. Ils choisissent une conception basée sur l'origami, une fabrication de stratifié et un processus d'assemblage contextuel pour une méthodologie simple de réglage basée sur la géométrie.

Plus d'informations sur les formats de texte