Des chercheurs de l'université d'État du Colorado conçoivent des robots inspirés de la trompe d'éléphant, capables de se plier, de saisir et de s'assembler

Des ingénieurs de l'université d'État du Colorado ont mis au point des robots souples, en forme de tube, sur le modèle de la trompe d'éléphant. Ces machines peuvent saisir des objets et se fixer les unes aux autres, selon un article d'Interesting Engineering. L'équipe affirme que des groupes de ces robots pourraient finalement aider à l'exploration spatiale et à d'autres tâches complexes.

Les robots reposent sur une conception appelée tenségrité, dans laquelle des tiges rigides sont maintenues en place par un réseau de câbles sous tension, plutôt que par des articulations fixes. Cela permet au corps de se courber, de s'étirer, de se replier et de changer de forme tout en conservant sa structure, ont indiqué les chercheurs.

Le système fonctionne comme une trompe d'éléphant pour saisir des objets. Photo : Interesting Engineering

Des pinces aux deux extrémités

Chaque robot en forme de tube est doté d'une pince mécanique à chacune de ses extrémités. Ces pinces permettent à une unité de saisir des objets ou de s'accrocher à d'autres robots. Les bras robotisés classiques reposent sur des articulations fixes, alors que ces corps peuvent se déformer en continu.

Selon le rapport, la fixation mécanique évite les connexions magnétiques et réduit les problèmes d'alignement lorsque plusieurs unités se rejoignent. Les robots connectés peuvent former des chaînes, des boucles et des structures ramifiées, chacune adaptée à des types de mouvements et de manipulations différents.

L'objectif de l'équipe est de combiner la souplesse des robots mous avec la capacité des systèmes modulaires à se réorganiser. Les robots modulaires existants utilisent généralement des pièces rigides, ce qui limite leur capacité à s'adapter à différents environnements et tâches, selon le rapport.

Essais et limites

Selon l'équipe, les unités isolées pouvaient manipuler des objets et se déplacer seules, tandis que les groupes connectés coordonnaient leurs mouvements pour transporter des objets. Les robots ont aussi démontré une locomotion multimodale, c'est-à-dire qu'ils utilisaient différentes stratégies de déplacement pour traverser des environnements variés, ainsi qu'une loco-manipulation, qui combine déplacement et manipulation d'objets.

Les essais ont eu lieu en laboratoire et en conditions réelles, notamment dans des paysages naturels. Les chercheurs ont expliqué que le choix des moteurs constituait l'un des défis d'ingénierie, car les actionneurs devaient être assez petits pour tenir à l'intérieur des robots, tout en étant assez puissants et fiables pour des mouvements variés.

Les robots ne sont pas encore totalement autonomes. La plupart des opérations nécessitent actuellement un pilote humain, même si l'équipe a montré que deux unités peuvent se trouver et se connecter sans aide.

Les travaux futurs porteront sur une plus grande autonomie, des vitesses plus élevées et un fonctionnement aux côtés des humains avec moins de supervision. Les chercheurs envisagent aussi des groupes de dizaines ou de centaines d'unités liées, capables de se rendre sur un site puis de se réorganiser pour une tâche précise. Les usages possibles incluent la fabrication, l'exploration spatiale et les missions de recherche et de sauvetage.