Le remplacement des moteurs traditionnels pourrait améliorer les robots de nouvelle génération

L’innovation dans le domaine de la robotique et des dispositifs d’assistance prend un nouveau tournant avec le développement d’un actionneur énergétiquement efficace. Cette avancée, issue des laboratoires de l’Université Stanford, promet de transformer la manière dont les machines exécutent des mouvements dynamiques, ouvrant ainsi la voie à des applications plus durables et performantes.

Les actionneurs, éléments clés permettant aux machines de se mouvoir, ont longtemps été optimisés pour des tâches continues et répétitives. Toutefois, l’équipe de recherche de l’Université Stanford a développé un actionneur novateur capable de réaliser des mouvements dynamiques complexes avec une consommation énergétique nettement réduite. Publiée dans Science Robotics, cette invention repose sur l’utilisation astucieuse de ressorts et d’embrayages électro-adhésifs.

Le principe de fonctionnement

Le fonctionnement de cet actionneur repose sur la capacité des ressorts à générer une force sans consommer d’énergie. En étirant les ressorts lors de tâches exigeantes, comme abaisser un objet lourd, ils allègent la charge du moteur. L’énergie ainsi stockée est réutilisée ultérieurement, optimisant l’efficacité énergétique du système. Les embrayages électro-adhésifs, permettant d’engager ou de libérer rapidement les ressorts, jouent un rôle crucial dans ce mécanisme.

Des résultats prometteurs

L’actionneur, équipé de six ressorts à embrayage identiques, a été soumis à une série de tests exigeants. Ces expériences ont démontré une réduction de la consommation d’énergie d’au moins 50 % par rapport aux moteurs électriques traditionnels, atteignant dans certains cas une économie d’énergie jusqu’à 97 %. Ces performances ouvrent des perspectives intéressantes pour l’avenir des robots et des dispositifs d’assistance, comme les prothèses et les exosquelettes, en leur permettant d’opérer plus longtemps et de manière plus autonome.

Vers une application concrète

Si l’actionneur nécessite actuellement quelques minutes pour calculer la manière la plus efficace d’accomplir une nouvelle tâche, les chercheurs envisagent de réduire considérablement ce délai. L’objectif est de développer un système capable d’apprendre de tâches antérieures et d’utiliser l’intelligence artificielle pour optimiser les mouvements.

Steve Collins, professeur associé en génie mécanique et auteur principal de l’étude, exprime son enthousiasme pour la commercialisation de cette technologie, envisageant la création d’une entreprise dédiée à la production de ces actionneurs pour les robots du futur.

Au final, des machines plus autonomes et économes en énergie seront ainsi capables d’effectuer des tâches complexes avec une précision et une efficacité accrues. Cette innovation illustre comment la recherche fondamentale peut mener à des applications pratiques bousculant notre approche de la robotique et de l’assistance humaine.

Légende illustration : Prototype d’actionneur recyclant l’énergie. (Crédit photo : Erez Krimsky)

Article : « Elastic Energy-Recycling Actuators for Efficient Robots » – DOI: 10.1126/scirobotics.adj7246