Un robot qui court comme un chat
© 2013 EPFL
Grâce à des membres reproduisant avec précision la morphologie de ceux du félin, le «cheetah-cub robot», un robot quadrupède développé à l’EPFL, présente des facultés propres à son modèle, telles que vitesse, petite taille et légèreté. Encore au stade expérimental, il servira de plateforme pour la recherche en locomotion et en biomécanique.
Même s’il n’a pas de tête, son allure et sa démarche ne laisse pas de doutes sur son modèle: c’est bien du chat que ce robot est inspiré. Sorti du Laboratoire de biorobotique de l’EPFL (Biorob), le «cheetah-cub robot» est un nouveau prototype de machine quadrupède de petite taille. Plateforme visant à encourager la recherche en biomécanique, sa particularité réside essentiellement dans le design de ses pattes, qui lui permet d’être très rapide et stable. A terme, ce robot, qui fait aujourd’hui l’objet d’un article sur le site de la revue International Journal of Robotics Research, pourrait être destiné à des tâches de secours ou d’exploration.
Ce robot est la plus rapide des machines de sa catégorie, c’est-à-dire celle des petits robots quadrupèdes de moins de 30 kg. Lors de tests, il s’est montré capable de parcourir près de sept fois sa propre longueur en une seconde. Même s’il est encore loin d’avoir l’agilité de l’animal, il présente également de bonnes caractéristiques d’auto-stabilisation en pleine course ou sur un terrain contenant des perturbations, telles que des petites marches. Sans oublier d’autres atouts encore: le robot est particulièrement léger, compact, robuste et peut être reproduit facilement et avec des composants courants et bon marché.
Reproduction fidèle
Tout est en réalité dans le design de la patte. Avec ce robot, les chercheurs proposent un nouveau modèle, basé sur une observation fine et une reproduction fidèle des membres du félin. Le nombre de segments – à savoir trois sur chaque jambe – et leurs proportions reproduisent avec exactitude ceux de leur modèle. Des ressorts font office de tendons et des actionneurs – sorte de petits moteurs convertissant l’énergie en mouvement - remplacent les muscles.
«Cette morphologie offre au robot des propriétés mécaniques qui sont en fait celles dont les félins eux-mêmes bénéficient, c’est-à-dire une habileté particulière pour la course et une élasticité placée aux bons endroits pour assurer une stabilité optimale, relève Alexander Sprowitz, chercheur au Biorob. La machine est ainsi naturellement plus autonome.»
Taillé pour l’exploration
D’après Auke Ijspeert, responsable du Biorob, cette invention est la suite naturelle des recherches menées sur la locomotion avec la création d’un robot-salamandre et d’un robot-lamproie. «Encore au stade de la recherche expérimentale, le cheetah-cub a pour but, à long terme, de pouvoir développer des machines rapides, agiles et proches du sol, explique le professeur. Elles sont notamment destinées à des tâches d’exploration, par exemple sur des sites de catastrophes. Etudier et utiliser les principes du monde animal pour identifier de nouvelles solutions applicables aux robots, c’est tout notre travail.»