En robotique, l'une des tendances phare est celle des robots mous. Fabriqués dans des matériaux souples, ils peuvent servir à des manipulations d'objets délicats, notamment dans l'industrie alimentaire et sont aussi employés en chirurgiechirurgie. De plus, leur douceur sécurise leur cohabitation avec les humains dans des environnements de travail. Le revers de lamédaille est que ces matériaux sont beaucoup plus exposés aux dommages causés par des objets tranchants ou une pressionpression excessive.

Des chercheurs de l'université Vrije de Bruxelles (Belgique) ont trouvé une solution prometteuse en créant un matériaumatériau mou capable de cicatriser. Il s'agit d'un polymèrepolymère dit de Diels-Alder constitué de réseaux covalents thermosensibles. Lorsqu'ils sont chauffés, les brins de ce matériau caoutchouteux se réagrègent et colmatent ainsi toute fissure.

Le polymère autocicatrisant doit être chauffé à 80 °C

Dans leur article scientifique publié par Science Robotics, les chercheurs expliquent qu'ils ont testé leur matériau sur trois systèmes robotiques : une pince, un bras robotisé et un muscle artificiel. Comme on peut le voir dans la vidéo, l'entaille provoquée par un coup de canif donné à l'extrémité d'un des doigts en polymère est rapidement colmatée lorsqu'il est chauffé à 80 °C.

Pour le moment, le processus de cicatrisationcicatrisation doit être déclenché manuellement, mais les chercheurs travaillent sur une solution automatique, soit en modifiant le polymère pour qu'il se répare de lui-même, soit en programmant le robot pour qu'il détecte un dommage structurel et puisse chauffer la partie concernée.

Le robot le plus résistant du monde est mou

Article initial de Marc ZaffagniMarc Zaffagni, paru le 10/09/2014

À l'université d'Harvard, une équipe a créé un robot en siliconesilicone dépourvu de squelette rigide qui peut se déplacer en autonomie et résister au froid, au feufeu et même à l'écrasement par une voiturevoiture. Ce concept pourrait ouvrir la voie à la fabrication de robots plus fiables et mieux adaptés aux conditions extrêmes.

Un robot mou qui joue les durs... Voici comment on pourrait décrire la dernière création du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l'université d'Harvard à qui l'on doit déjà un concept de robot origami. Une équipe menée par Michael Tolley, associé de recherche postdoctorale, a développé un robot autonome sans squelette rigide qui peut résister au froid, au feu et même à l'écrasement par une voiture. Long de 65 cm, il se présente sous la forme d'une étoileétoile à quatre branches au centre de laquelle se trouvent la batterie et son système de locomotion pneumatiquepneumatique.

Le corps du robot est fait de silicone avec une structure composée de compartiments communicant entre eux pour laisser passer l'airair comprimé injecté par un petit compresseur. Sous l'effet de cette pression, le robot avance en marchant à une vitessevitesse de 18 mètres par heure, peut-on lire dans l'article scientifique publié par la revue Soft Robotics. Il peut également se déplacer en ondulant, mais sa vitesse maximale n'est alors que de deux mètres par heure. Les chercheurs expliquent que le silicone a l'avantage de supporter de grandes amplitudes de température, qu'il est étanche, résiste aux ultravioletsultraviolets, aux flammes (sur une duréedurée limitée) et aux substances corrosives.

Le silicone employé pour fabriquer le corps du robot a l’avantage de supporter de grandes amplitudes thermiques. L’engin a été testé dans la neige par une température de -9 °C. Il a également été exposé au feu direct pendant 20 secondes. © Wyss Institute, Harvard University

Écrasé par une voiture : même pas mal

Des tests ont été réalisés pour éprouver la résistancerésistance de ce robot. L'équipe du Wyss Institute n'a pas ménagé sa drôle d'étoile de mer : marche forcée sur la neige par une température de -9 °C, exposition au feu direct durant 20 secondes, progression dans l'eau et attaque à l'acideacide. Pour finir, une voiture lui a roulé dessus. Le silicone a supporté la pression et le robot a poursuivi son cheminement sans dégât. Il faut préciser toutefois que cette tentative d'écrasement s'est limitée à un seul de ses quatre membres et a épargné sa partie centrale renfermant l'électronique, le moteur et la batterie. C'est d'ailleurs dans ce domaine que résident les principaux obstacles techniques. Les chercheurs pensent pouvoir répartir les composants dans le corps du robot afin de mieux les protéger. Ils misent aussi sur les développements à venir en matièrematière d'électronique souple notamment pour la batterie et le système pneumatique.

Ce type de structure monolithique est moins onéreuse à produire et potentiellement plus fiable qu'un squelette fait de différentes pièces en mouvementmouvement. Mais l'équipe reconnaît que ce type de robot pneumatique souffre de plusieurs inconvénients. Leurs mouvements sont moins précis, ils sont moins réactifsréactifs et sont susceptibles d'être percés par un obstacle pointu. Quoi qu'il en soit, ces travaux ouvrent des perspectives intéressantes pour la conception de robots en matière souple qui seront à la fois plus résistants et mieux adaptés à un contact direct avec les humains.