Les insectes ont généralement une variété de structures exosquelettes complexes, qui les soutiennent dans leurs déplacements et leurs activités quotidiennes. La fabrication d'exosquelettes artificiels pour des robots inspirés des insectes qui correspondent à la complexité de ces structures naturelles est un défi majeur dans le domaine de la robotique.

Bien que les chercheurs aient proposé plusieurs procédés et techniques de fabrication pour produire des exosquelettes pour des robots inspirés des insectes, bon nombre de ces méthodes sont extrêmement complexes ou reposent sur des équipements et des matériaux coûteux. Cela les rend irréalisables et difficiles à appliquer à plus grande échelle.

Avec ça en tête, des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego ont récemment développé un nouveau processus pour concevoir et fabriquer des composants pour des robots inspirés par les insectes avec des structures exosquelettes. Ils ont introduit ce processus, appelée impression flexosquelette, dans un article prépublié sur arXiv.

"Inspiré de l'exosquelette d'insecte, nous présentons un nouveau procédé de fabrication appelé impression 'flexosquelette' qui permet une fabrication rapide et accessible de robots hybrides rigides/souples, ", ont écrit les chercheurs dans leur article.

Jusque là, les robots hybrides avec des composants à la fois rigides et souples ont généralement été construits à l'aide de matériaux coûteux et d'imprimantes 3D, ainsi que des processus de coulée et de machine en plusieurs étapes. Dans leur étude, l'équipe de recherche de l'UC San Diego a entrepris de créer une nouvelle méthode de fabrication moins chère et plus facile à utiliser.

Impression flexosquelette, la méthode qu'ils ont développée, repose sur l'adaptation d'une imprimante 3D de matériau de dépôt fusionné (FDM) de qualité grand public, qui fournit une force de liaison extrêmement forte entre le matériau déposé et la couche de base flexible de l'imprimante. Ce processus peut être utilisé pour créer des exosquelettes pour des robots inspirés des insectes avec différentes formes et morphologies.

Remarquablement, l'approche de fabrication proposée par les chercheurs peut être utilisée aussi bien par des utilisateurs novices que par des utilisateurs experts, car il est assez simple et facile à comprendre. Il est également beaucoup plus abordable que les méthodes de fabrication alternatives, car les matériaux et l'équipement sur lesquels il repose sont considérablement bon marché et facilement disponibles.

Dans leur étude, l'équipe a démontré la faisabilité de leur approche en l'utilisant pour concevoir et tester une grande variété d'éléments de flexosquelette canoniques. Ils ont ensuite combiné tous les éléments qu'ils ont produits dans un robot à quatre pattes avec une structure exosquelette flexible.

"L'approche que nous avons développée repose fortement sur les interrelations entre la géométrie tridimensionnelle des caractéristiques de surface et leurs contributions aux propriétés mécaniques locales de ce composant, " les chercheurs ont écrit dans leur article. " Nous envisageons que cette méthode permettra une nouvelle classe de robots bio-inspirés en mettant l'accent sur les interrelations entre la conception mécanique et la locomotion. "

À l'avenir, le nouveau procédé de conception et de fabrication imaginé par cette équipe de chercheurs pourrait permettre le développement de nombreux robots inspirés des insectes. Comme la technique est beaucoup plus simple et abordable que la plupart des méthodes existantes, cela pourrait également faciliter la mise à l'échelle des robots existants ou nouveaux, augmentant leurs chances d'être produites en plus grande quantité et d'apparaître sur le marché.

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