L'ajout d'une colonne vertébrale et d'une queue flexibles rend le robot souris plus agile

Une équipe de roboticiens de l'Université technique de Munich, en Allemagne, en collaboration avec un collègue de l'Université Sun Yat-sen, en Chine, a amélioré l'agilité d'un robot quadrupède en ajoutant une colonne vertébrale et une queue flexibles. Le groupe a rendu compte de son projet dans le journal Robotique scientifique.

La plupart des robots à quatre pattes actuellement utilisés dans des applications commerciales ou militaires ont des jambes fixées sur un dos solide et rigide. Ces robots doivent s’appuyer sur un traitement informatique et sur la communication entre les membres pour rester debout, marcher et courir. Mais, comme le note l’équipe de recherche, pratiquement tous les animaux à quatre pattes ont une colonne vertébrale flexible et la plupart ont une queue.

Les épines, bien qu’elles soient constituées d’os, sont généralement flexibles en raison de leur conception segmentée. Les roboticiens savaient depuis des années que construire des quadrupèdes dotés de colonnes vertébrales aussi flexibles améliorerait leur agilité, mais la complexité supplémentaire ne semblait pas en valoir la peine. Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont découvert qu'une colonne vertébrale flexible leur permettait de réduire la complexité des jambes, créant ainsi un robot plus raffiné qui se plie légèrement d'avant en arrière lorsqu'il marche.

Le robot construit par l'équipe ressemble beaucoup à une souris (la tête en plastique fixée à l'avant a été modélisée comme telle), mais il ressemble davantage à un squelette animé. Il existe des os segmentés en plastique qui ressemblent beaucoup à ceux d'une véritable colonne vertébrale de souris, ainsi que des côtes en plastique et une queue segmentée en plastique. Les jambes et les pattes sont cependant assez différentes de la réalité ; ils ressemblent beaucoup plus aux jambes et aux pieds prothétiques élastiques portés par les amputés humains.

À travers les côtes, les entrailles électroniques sont visibles. Ils servent à alimenter le robot, ce qui implique de déplacer les jambes d'avant en arrière et de contrôler les poulies qui servent de tendons. L’équipe de recherche note que le système tendon-traction excluait le besoin de tout type de système musculaire.

Après avoir construit leur robot souris, l'équipe l'a testé en lui faisant réaliser quatre exercices : marche, équilibre, rotation et navigation dans le labyrinthe. Ils ont exécuté chaque exercice deux fois, un avec le système spinal activé et une fois avec celui-ci éteint.

Dans tous les exercices, la souris robot a obtenu de bien meilleurs résultats avec le système allumé. Cependant, c'est en parcourant le labyrinthe que le système a véritablement montré sa supériorité : le robot a pu terminer le parcours en moyenne 30 % plus rapidement avec le système allumé qu'éteint.

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