Dans sa forme allongée, ce bras robotique ressemble à un accordéon qui peut se déployer et se replier sur lui-même efficacement pour mille applications.
Cette conception, détaillée dans une nouvelle étude publié dans la revue PNAS, s'inspire du tentacule de la pieuvre et imite la façon dont elle s'étire, se tord et manipule les objets. Ses créateurs espèrent qu'il pourra être intégré à des applications biomédicales pour faciliter des procédures ou des opérations invasives, telles que l'insertion d'un tube respiratoire par la bouche ou l'application d'un cathéter.
"Le système nerveux de la pieuvre est situé dans ses tentacules", dit-il Ruike Renée Zhao, professeur adjoint de génie mécanique à l'Université de Stanford et auteur du nouvel article.
Ce que nous faisons ici, c'est imiter son système de bras très intelligent. Parce que les tentacules d'une pieuvre sont si polyvalents qu'ils pourraient avoir des centaines, des milliers de mouvements différents pour interagir avec les objets.
Ruike Renée ZhaoUniversité de Stanford
Comment est fabriqué le nouveau bras robotique inspiré de la pieuvre
Le nouveau bras robotique doit sa flexibilité à certaines caractéristiques clés, notamment des mouvements alimentés par un champ magnétique plutôt que par des moteurs, des panneaux inspirés de l'origami et un exosquelette souple.
La pieuvre "origami"
Une série de petits segments constitue un seul bras de ce robot doux. À l'intérieur de chaque segment, deux plaques hexagonales en silicone souple incrustées de particules magnétiques dans des panneaux en plastique inclinés conçus avec un motif origami kresling, un style d'origami qui se tord pour s'étirer et se contracter. La forme des panneaux permet au bras de s'étendre dans un tube ou de se rétrécir dans sa configuration comprimée, tout comme les tentacules de poulpe.
Grâce aux plaques magnétisées réparties sur tout le bras, la pieuvre robotique peut être actionnée à distance en utilisant un champ magnétique puissant, un peu comme ceux créés à l'intérieur d'un scanner IRM. Durant les phases de tests, les chercheurs ont utilisé des bobines électromagnétiques pour créer un champ magnétique tridimensionnel autour du bras. En ajustant la direction du champ magnétique autour du bras, ils sont capables de guider le mouvement et la déformation des unités individuelles d'origami. La conception a également permis aux chercheurs de contrôler chaque segment du bras indépendamment pour affiner les mouvements.
En contrôlant le champ magnétique externe, nous pouvons contrôler l'allongement, la flexion et d'autres combinaisons. Nous pourrions vérifier le point exact à partir duquel le robot pieuvre commence à se plier.
Ruike Renée ZhaoUniversité de Stanford
Polyvalence extraordinaire
Il est possible de tout personnaliser dans le bras, de la force de magnétisation, aux dimensions, aux matériaux dont il est fait, au nombre d'unités dont il est fait.
La possibilité d'obtenir un robot capable de se déplacer sans avoir besoin d'incorporer des moteurs est un facteur absolument incroyable. Il vous permet de vraiment minimiser la taille de l'ensemble du système de robot "pieuvre" et d'augmenter considérablement les applications possibles.
