Les robots sont parfaits pour explorer la terre, la mer, le ciel et l'espace, mais ils ne sont pas très bons pour se déplacer dans le sol, peut-être pour creuser. Désormais, les ingénieurs deUC Santa Barbara (UCSB) et Georgia Tech ils ont développé un robot semblable à un serpent qui utilise une variété de méthodes pour creuser dans le sable ou le sol mou.
Les serpents ont longtemps été une source d'inspiration pour les robots, grâce à leur simplicité relative mais à leur polyvalence dans les mouvements. A ce titre, ils ont été utilisés saisir des objets ou explorer des environnements tels que les dunes de sable, fond marin , des tuyaux, des centrales nucléaires décédées et même le corps humain.
"Les plus grands défis liés au déplacement sur le terrain sont simplement les forces impliquées", dit-il Nicolas Naclerio, chercheur dans le laboratoire du professeur de génie mécanique de l'UC Santa Barbara Elliot Hawkes, (en foto) auteur principal de l'étude.
Le plus gros obstacle, bien sûr, est la résistance beaucoup plus grande du sol. Même dans les matériaux "granuleux" comme le sable, c'est beaucoup de travail par rapport à l'eau ou à l'air. Le serpent robot développé par l'équipe UCSB et Georgia Tech peut résoudre le problème de plusieurs manières.
Un serpent robot qui connaît son affaire
La nouvelle conception commence par un robot souple qui se déplace en "sautant" de l'une de ses extrémités. Cela aide déjà dans les missions souterraines : puisque la pointe est la seule partie mobile, le frottement est beaucoup plus faible que si tout le corps bougeait. Pour aider le robot serpent à se déplacer encore plus facilement, un dispositif de soufflage d'air a été fixé à son extrémité : avec cela, le robot fait son chemin.
Mais il y a un autre défi : alors qu'il se déplaçait horizontalement dans le sable, le robot serpent avait tendance à s'élever jusqu'à ce qu'il réapparaisse à la surface. C'est de la physique de base : il y a beaucoup moins de pression dans la petite quantité de sable au-dessus du robot que dans le sable compacté en dessous.
Pour résoudre ce problème, l'équipe s'est assurée que le robot projetait également de l'air vers le bas, réduisant ainsi la friction. L'ajout d'une cale avant a également contribué à faciliter la conduite.
Le résultat final ?
est un petit robot qui peut se déplacer avec une relative facilité à travers des milieux secs et granuleux. Il peut éviter les obstacles en se tordant et en virevoltant comme un serpent, ou en plongeant dans le sable et émergeant de l'autre côté.
L'équipe affirme que cette conception pourrait être utile pour l'échantillonnage du sol et l'installation de tuyaux et de câbles souterrains.
