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Le X2-VelociRoACH est actuellement le robot à pattes le plus rapide de sa catégorie. Il se déplace à la vitesse de 4,9 mètres par seconde. © UC Berkeley
L'équipe du Biomimetic Millisystems Lab de l'université de Berkeley vient de battre un nouveau record de vitessevitesse avec un robot à six pattes inspiré du cafard. Pesant à peine 54 grammes pour 10,4 centimètres de long, le X2-VelociRoACH peut se déplacer à 4,9 mètres par seconde en ligne droite. Les chercheurs voulaient comprendre où se situent les causes qui limitent la vitesse maximale d'un robot doté de pattes.
Dans la nature, les animaux et les insectes qui courent peuvent élever leur vitesse, soit en augmentant la fréquence de leur foulée, en faisant plus de pas sur une distance donnée, soit en augmentant la longueur de ladite foulée. La fréquence de foulée maximale étant déterminée par la configuration musculosquelettique, chaque animal s'adapte en jouant plutôt sur la longueur de sa foulée qu'il combine avec une fréquence constante. Sur un système robotique, les pattes sont reliées directement aux moteurs et ne disposent pas d'une articulationarticulation leur permettant d'adapter la longueur de la foulée de façon dynamique. Ainsi, la seule variable disponible est la fréquence de foulée.
L'objectif de cet essai était donc de pousser la fréquence de foulée du robot à des valeurs extrêmes afin de voir quelle vitesse maximale il pouvait atteindre. En l'occurrence, les chercheurs ont réussi à atteindre une fréquence de foulée nettement supérieure à celle d'un animal de taille équivalente. Ils ont poussé le X2-VelociRoACH à en accomplir une de 45 HzHz, soit 45 cycles de foulées par seconde. Au final, la vitesse maximale atteint les 17,6 km/h, ce qui fait de ce robot le plus rapide proportionnellement à sa taille.
Ouvrez bien les yeux pour voir le robot X2-VelociRoACH traverser le champ à plus de 17 km/h ! © UC Berkeley
La résistance des matériaux mise à l’épreuve
Le robot pourrait courir encore plus vite si sa structure était capable de le supporter... Au-delà des 17,6 km/h, le X2-VelociRoACH a en effet commencé à se disloquer au niveau de ses articulations. Les spécialistes du Biomimetic Millisystems Lab ont testé divers matériaux en recourant à des pièces en plastiqueplastique fabriquées avec une imprimante 3D, des renfortsrenforts en carbonecarbone, de la fibre de verre pour les pattes ou encore du nylonnylon pour les jointures. À ce stade, c'est le châssis du robot qui a commencé à se détériorer et c'est donc là que des progrès sont à accomplir.
« En ayant une connaissance du comportement du système à des valeurs extrêmes, nous pouvons plus efficacement guider le développement des futures plateformes », écrivent les chercheurs de Berkeley dans leur article scientifique intitulé « Running the bio-inspired regime ». Ils présenteront leurs travaux à la conférence ICRA (International Conference on Robotics and Automation) qui se tient cette semaine à Seattle (États-Unis).
