Les robots sont doués pour explorer la terre, la mer, le ciel et l’espace, mais ils ne sont pas très doués pour se déplacer sur le sol, peut-être pour creuser. Désormais, les ingénieurs deUniversité de 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 relative simplicité mais aussi à leur polyvalence dans leurs 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 un 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 grand obstacle, bien entendu, est la résistance beaucoup plus grande du sol. Même dans les matériaux « granulaires » comme le sable, cela demande beaucoup de travail par rapport à l'eau ou à l'air. Le serpent robot développé par l’équipe de l’UCSB et de Georgia Tech peut résoudre le problème de plusieurs manières.
Un serpent robot qui connaît son affaire
Le nouveau design commence par un robot souple qui se déplace en « poussant » par l’une de ses extrémités. Cela seul aide dans les missions souterraines : puisque la pointe est la seule pièce mobile, la friction est bien inférieure que si le corps entier était en mouvement. Pour aider le robot serpent à se déplacer encore plus facilement, un dispositif qui souffle de l'air a été fixé à sa pointe : avec cela, le robot avance.
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 : la petite quantité de sable au-dessus du robot exerce beaucoup moins de pression que celle exercée par le sable compacté situé en dessous.
Pour résoudre ce problème, l’équipe a demandé au robot de projeter également de l’air vers le bas, réduisant ainsi la friction. L'ajout d'une cale avant a également contribué à adoucir la conduite.
Le résultat final ?
c'est un petit robot qui peut se déplacer avec une relative facilité dans des milieux secs et granulaires. Il peut éviter les obstacles en se tordant comme un serpent, ou en plongeant dans le sable et en émergeant de l'autre côté.
L'équipe affirme que cette conception pourrait s'avérer utile pour l'échantillonnage du sol et l'installation de tuyaux et de câbles souterrains.
