Avec une taille de moins d’un pouce et demi, le dernier robot bipède du Collège d’ingénierie de l’université Carnegie Mellon peut naviguer dans des espaces plus restreints que n’importe quel autre robot bipède au monde.
Mesurant moins d’un pouce et demi (3,8 cm), soit à peu près la taille d’une minifigure LEGO, le plus petit robot bipède autonome du monde peut démarrer de lui-même à l’arrêt, marcher à plus d’un demi-mille à l’heure, tourner, sauter et monter de petites marches grâce à la seule puissance de sa batterie embarquée, de son actionneur et de son système de commande.
Le robot, plus affectueusement appelé « Zippy » par ses créateurs, est le dernier résultat d’un projet pluriannuel soutenu par la NSF et dirigé par Aaron Johnson et Sarah Bergbreiter à l’université Carnegie Mellon. Le projet vise à comprendre la locomotion à petite échelle afin de construire des robots marcheurs miniatures plus performants.
« Dans un monde conçu pour les humains, les robots bipèdes sont capables de naviguer sur des terrains accidentés et de manœuvrer autour d’objets plus facilement que les robots dotés de roues », précise Aaron Johnson, professeur de génie mécanique Ouvrir dans une nouvelle fenêtre. « C’est pourquoi nous avons cherché à éliminer les mécanismes de marche complexes afin de créer des robots bipèdes simples ».
Steven Man, l’un des principaux auteurs de cette recherche qui sera présentée cette année à la conférence internationale de l’IEEE sur la robotique et l’automatisation, a souligné la complexité et l’importance des robots miniatures à jambes.
« Ils peuvent aller dans des espaces restreints que les personnes et même d’autres robots ne peuvent pas gérer. Zippy pourrait être une ressource pour la recherche et le sauvetage d’urgence, l’inspection industrielle et même le déploiement dans des zones géologiquement intéressantes pour la recherche scientifique », a-t-il déclaré.
Les étudiants de premier cycle Soma Narita et Josef Macera sont également les auteurs principaux de ce travail et ont aidé à concevoir Zippy sur la base du précédent robot bipède dirigeable de l’équipe, Mugatu, qui se caractérisait par des pieds arrondis et un seul actionneur au niveau de la hanche.
Le bipède marche en levant sa jambe avant et en déplaçant son centre de gravité vers l’avant. L’élan donné par ce déplacement, combiné à l’arrondi du pied avant, crée suffisamment d’espace pour que l’autre jambe de Zippy puisse se balancer et faire un pas complet. En raison de sa petite taille, Zippy utilise une butée mécanique supplémentaire qui sert de limite d’articulation pour sa hanche au lieu d’un servomoteur.
« La petite taille de Zippy et nos ajustements mécaniques lui permettent de marcher à une vitesse incroyable de 10 longueurs de jambe par seconde, ce qui équivaut à la vitesse de déplacement d’un adulte moyen à 19 miles par heure. Cela fait de Zippy non seulement le plus petit, mais aussi le robot bipède autonome le plus rapide, toutes tailles confondues », a déclaré Sarah Bergbreiter, professeur de génie mécanique.
À l’avenir, l’équipe prévoit d’ajouter des capteurs tels que des caméras à Zippy afin qu’il puisse se localiser et naviguer de manière autonome dans les environnements. Grâce à ces capacités de localisation, plusieurs robots pourraient être déployés ensemble pour se coordonner en tant qu’essaim lors d’inspections ou d’opérations de recherche et de sauvetage dans des environnements dangereux.
Légende illustration : Robots bipèdes Mugatu et Zippy
Source : U Carnegie Mellon
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