Une équipe de chercheurs de l'Université Carnegie Mellon a récemment proposé une méthode pour améliorer la mobilité verticale d'un célèbre robot hexapode. Leur approche, présenté dans un article pré-publié sur arXiv, implique l'ajout de microépines à RHex, une plate-forme robotique existante inspirée des cafards conçue pour naviguer dans des environnements non structurés à une vitesse relativement élevée.

Bien que rare, Les microépines ont déjà été étudiées par des chercheurs d'autres institutions et organisations. Dans leur travail, l'équipe de Carnagie Mellon s'est inspirée du travail d'autres équipes du laboratoire de biomimétique et de manipulation adroite de Stanford et du groupe de robotique en environnement extrême de la NASA-JPL.

"Ce travail a commencé comme un projet d'un semestre pour la classe de conception et d'expérimentation de robots du professeur Aaron Johnson à la CMU, " Matt Martone, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, a déclaré TechXplore. "De nombreux membres de l'équipe ont travaillé dans le laboratoire de robotique avec X-RHex, un robot simple mais robuste qui peut traverser presque tous les terrains accidentés. Cependant, X-RHex est bloqué par des pentes raides et des parois verticales, notre équipe a donc décidé d'améliorer sa capacité d'escalade en ajoutant des pieds microépineux et en concevant un corps plus léger."

La nouvelle version de RHex proposée par Martone et ses collègues, appelé T-RHex, est complété par des pieds microépineux qui le rendent idéal pour grimper sur des surfaces naturelles. Ces pieds microépineux utilisent des dizaines de petits crochets pour attraper les irrégularités de surface à l'échelle millimétrique sur les murs, adhérant et permettant au robot de grimper sur une variété de surfaces. Ces microépines fonctionnent très bien sur les surfaces rocheuses rugueuses, surfaces en béton et briques, ainsi que des surfaces plus douces, comme le bois, car tous ont de nombreux « points de chute » généralement appelés aspérités.

"D'autres approches d'escalade telles que l'adhésif gecko et les ventouses sont meilleures pour le verre ou le métal poli, mais échouerait sur les surfaces naturelles, qui sont plus réalistes pour le cas d'utilisation de notre robot, " expliqua Martone. " En ajoutant des microépines à l'arrière des pieds du robot, nous laissons son mouvement de marche vers l'avant sur le sol inchangé, en utilisant un mouvement de recul spécialement conçu pour grimper."

Les chercheurs ont évalué leur plate-forme RHex améliorée dans une série d'expériences sur trois types de surfaces :liège, brique et contreplaqué. Ils ont découvert que le T-RHex était capable de s'accrocher statiquement sur des pentes jusqu'à 135° par rapport à l'horizontale (surplomb de 45°) et de monter des pentes jusqu'à 55° sans aucune perte de sa mobilité au sol.

"Notre équipe était vraiment excitée par la possibilité de s'accrocher sur des porte-à-faux jusqu'à 45°, mais pratiquement le résultat le plus important est la montée en pente raide, " a déclaré Martone. "Notre travail dans la conception de ces pieds et du modèle de pas d'escalade est directement applicable à d'autres robots de type RHex, ce qui élargira les types de terrain qu'ils seraient capables de conquérir."

Au cours des deux dernières décennies, des études menées dans différentes universités à travers le monde ont considérablement amélioré la plateforme RHex, activer des capacités telles que l'exécution, sauter, et monter les escaliers. Dans leur étude récente, Martone et ses collègues ont enrichi ce bassin de recherche en améliorant la mobilité verticale du robot et donc ses capacités d'escalade. Selon les chercheurs, RHex pourrait bientôt surmonter des obstacles encore plus importants et cela pourrait permettre son déploiement en tant que robot de reconnaissance, système de livraison de charge utile, ou même un observateur de la faune.

« Nous nous concentrons maintenant sur l'amélioration du mouvement utilisé par T-RHex pour grimper afin d'atteindre enfin une ascension entièrement verticale, " a déclaré Martone. " Nous voulons également approfondir la conception de la jambe pour qu'elle soit plus flexible et durable pour permettre le sprint au sol. "

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