Robots hybrides : une avancée majeure
Des chercheurs de l’Université de Tokyo ont annoncé le 31 janvier dernier avoir créé un robot biohybride à deux pattes, combinant un squelette artificiel et des muscles biologiques, capable de marcher et de pivoter sous l’eau.
Comme le souligne l’Université, les robots biohybrides typiques peuvent se déplacer en lignes droites . Ou effectuer de grands virages, mais ont du mal à effectuer des mouvements plus fins dans des espaces plus petits. Ce qui les rend impropres à une utilisation dans des zones comportant de nombreux obstacles.
Le nouveau robot peut pivoter sur un pied, ce qui lui permet de tourner dans un petit cercle. À l’heure actuelle, il ne peut fonctionner que sous l’eau. Car le muscle cultivé en laboratoire sèche rapidement à l’air. Les chercheurs prévoient toutefois qu’il serait possible de créer de futures itérations capables de marcher sur terre, en utilisant des muscles plus épais avec leurs propres réserves de nutriments et en les recouvrant éventuellement d’une peau artificielle.
Un petit pas pour le robot
« En incorporant des tissus vivants dans un robot, nous pouvons utiliser les fonctions supérieures des organismes vivants. Dans nos dernières recherches, nous avons combiné du tissu musculaire squelettique cultivé en laboratoire. Avec des jambes artificielles flexibles et des pieds imprimés en 3D. Utiliser le tissu musculaire pour bouger les jambes nous a permis de créer un petit robot avec des mouvements efficaces et silencieux », a indiqué le professeur Shoji Takeuchi, qui a relevé ce défi avec son équipe de la Graduate School of Information Science and Technology de l’Université tokyoïte.
Les chercheurs ont commencé par faire pousser des muscles squelettiques dans des moules pour créer des bandes. En effet, le tissu musculaire perd sa capacité de mouvement lorsqu’il devient trop sec. L’équipe a fabriqué un squelette léger à partir d’une planche de styrène flottante, d’un corps flexible à base de silicone, de pieds en résine acrylique avec des poids en fil de laiton et de pieds imprimés en 3D. Deux bandes de tissu musculaire ont été fixées du corps aux pieds du robot. Complétant ainsi les jambes.
Un grand pas pour la robotique
Chaque jambe a été stimulée à l’aide d’électrodes en or portatives. Ceci pour délivrer une charge semblable à celle que le cerveau envoie au corps humain pour qu’il bouge. Ce qui provoque la contraction du tissu musculaire. Et la « marche » du robot lorsque les jambes sont stimulées l’une après l’autre. En stimulant chaque jambe à intervalles de cinq secondes, ils ont pu déplacer le robot à une vitesse de 5,4 millimètres par minute.
“Au départ, nous n’étions pas du tout sûrs que la marche bipède était possible, c’est donc vraiment surprenant que nous aillions réussi”, a déclaré le Pr Takeuchi. “Notre robot biohybride a réussi à effectuer des mouvements vers l’avant et de rotation avec une marche bipède en équilibrant efficacement quatre forces clés : la force contractile musculaire, la force réparatrice du corps flexible, la gravité agissant sur le poids et la flottabilité du flotteur.”
L’équipe réfléchit maintenant à la manière de créer un robot plus fluide. Qui serait capable de marcher sur terre. Ceci en développant des méthodes pour stimuler les muscles à distance. Et en créant des muscles plus épais avec un apport de nutriments pour les soutenir.
