Connaissez-vous les robots mous qui imitent le ver de terre pour explorer des environnements complexes ?
La robotique molle est une branche de la robotique qui utilise des matériaux souples et élastiques pour fabriquer des robots capables de se déformer et de s'adapter à des environnements complexes. Ces robots sont souvent inspirés de la nature, et notamment des animaux qui se déplacent par péristaltisme, c'est-à-dire par des contractions musculaires qui créent des ondes le long de leur corps. C'est le cas du ver de terre, qui peut se faufiler dans le sol grâce à ce mode de locomotion.
Des chercheurs de différents pays ont réussi à créer des robots mous qui imitent le ver de terre, en utilisant la robotique molle et l'impression 3D. Ces robots sont capables de se contracter et de s'allonger, de créer des ondes péristaltiques, et même de reproduire les poils microscopiques qui aident les vers de terre à s'accrocher au sol. Ces robots ont des applications potentielles dans des domaines comme la médecine, l'industrie, ou l'exploration spatiale.
Un exemple de robot ver de terre est celui conçu par une équipe américaine qui peut se déplacer sur des sols lisses ou se faufiler dans des tuyaux. Nommé CMMWorm (Compliant Modular Mesh Worm, en anglais), le robot ver de terre est capable d'onduler son corps pour se déplacer sur des sols lisses mais aussi de se faufiler à travers des tuyaux beaucoup plus petits que son diamètre initial. Les applications envisagées couvrent aussi bien la médecine que l'industrie.
Le CMMWorm est composé de segments articulés, qui peuvent se contracter jusqu'à 52 % de leur diamètre maximal. Le corps est fait d'un maillage de modules articulés fabriqués avec une imprimante 3D qui sont reliés entre eux par des tubes de nylon. Le tout est actionné par des petits moteurs qui créent le mouvement de contraction synchronisée s'apparentant à la forme d'onde continue que l'on observe notamment chez les lombrics. Le système est contrôlé par un logiciel qui simule un contrôleur neuronal qui va créer ces différentes formes à travers le corps du robot. Ce robot ver de terre reproduit très fidèlement le péristaltisme, une forme de locomotion particulièrement efficiente dans les espaces confinés. Il peut se déplacer sur un sol lisse à une vitesse de quatre mètres à la minute, ce qui représente environ deux fois l'allure d'un ver de terre biologique.
Un autre exemple de robot ver de terre est celui créé par une équipe italienne, constitué de cinq modules en série, qui peut explorer le sous-sol en utilisant la reptation péristaltique. Ce robot est fabriqué avec des matériaux souples, et est actionné par une pompe péristaltique. Ce robot peut réaliser des tâches comme la cartographie du sol, l'évaluation des risques géologiques, ou la recherche de ressources.
Ces travaux de recherche, publiés dans la revue International Journal of Robotics Research, montrent que le biomimétisme, c'est-à-dire l'imitation du vivant, est une source d'inspiration pour la robotique. Les robots mous inspirés du ver de terre sont des exemples de robots bio-inspirés, qui peuvent réaliser des tâches difficiles ou impossibles pour des robots rigides. Ils ouvrent la voie à de nouvelles possibilités d'exploration et d'innovation.
Sources :
- Robotique : un bel exemple de biomimétisme inspiré du ver de terre
- Ce robot ver de terre est capable d'explorer le sol