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Le Meshworm utilise le péristaltisme, contractant et développant différents segments musculaires, au ras du sol. Image via MIT
Au cours des dernières années, les ingénieurs se sont tournés de plus en plus vers la nature pour inventer des robots de pointe. Des drones volants inspirés par les oiseaux et les insectes ont envahi le ciel et des robots de nage basés sur les méduses ont été développés pour les mers.
Maintenant, une équipe de scientifiques du MIT, de Harvard et de l'Université nationale de Séoul s'est inspirée d'un type de créature différent pour un robot de la prochaine génération: le modeste ver de terre. Comme détaillé dans un article récemment publié dans la revue Transactions on Mechatronics, un groupe dirigé par le professeur Sangbae Kim a créé un dispositif appelé «Meshworm», un petit robot qui rampe sur le sol de la même manière que les vers, en utilisant le principe de péristaltisme.
Le dispositif est propulsé par une bobine de muscle artificiel en forme de spirale constituée d'un alliage de titane et de nickel, un matériau choisi pour une raison particulière: il s'étire lorsqu'il est chauffé et se contracte à sa forme initiale une fois refroidi. Les ingénieurs ont utilisé une batterie interne et une carte de circuit imprimé pour appliquer un faible courant électrique à différents segments musculaires dans le Meshworm, chauffant chacun d’eux à son tour. Lorsque chaque segment est chauffé, sa longueur augmente, ce qui provoque une brève contraction de la circonférence extérieure du maillage, puis son retour à sa taille d'origine rapidement après. Comme ce mouvement se produit successivement à chaque segment, il produit une onde de contraction qui permet à Meshworm de ramper sur le sol.
Tout cela peut sembler compliqué, mais cela semble terriblement réaliste: vous l'avez probablement déjà vu des centaines de fois au cours de votre vie dans la nature. En plus des vers de terre, les escargots et les concombres de mer se déplacent également par péristaltisme, et nos propres voies gastro-intestinales transportent les aliments selon le même mécanisme. Voir le mouvement Meshworm dans la vidéo MIT ci-dessous:
En outre, le robot dispose de muscles artificiels qui s'étendent le long de ses côtés gauche et droit. Lorsque l'un de ces muscles est chauffé, il tire l'appareil vers la gauche ou la droite, lui permettant de se diriger dans les deux sens à mesure qu'il avance. Le robot autonome peut être programmé pour suivre des voies particulières sans intervention humaine.
Le Meshworm a une autre caractéristique notable: il est presque indestructible. Étant donné que l’appareil est presque entièrement constitué de parties molles, il peut être martelé ou piétiné sans subir de dommages réels. "Vous pouvez le jeter, et il ne va pas s'effondrer", a déclaré Kim dans un communiqué de presse du MIT. "La plupart des pièces mécaniques sont rigides et fragiles à petite échelle, mais les pièces de Meshworms sont toutes fibreuses et flexibles."
Les utilisations possibles des concepts présentés dans ce dispositif sont variées. La recherche est financée par la DARPA, une agence du département de la Défense des États-Unis qui développe de nouvelles technologies militaires, et certains pensent que le robot pourrait un jour être utilisé dans des missions de reconnaissance, car il pourrait être largué, lancé ou lancé sur de relativement longues distances. et la terre sans dommage. Les chercheurs ont noté qu'une telle technologie pourrait être utile pour naviguer sur des terrains accidentés et pour s'adapter à de petits espaces. ceci, ajouté au fait qu'il fonctionne silencieusement et discrètement, donne du crédit à l'idée qu'il rampe un jour sur le sol en tant qu'espion-robot effrayant.
Mais il pourrait aussi y avoir des utilisations plus bénignes. Kellar Autumn, professeur au Lewis and Clark College, qui étudie la biomécanique en robotique, a déclaré au MIT que des dispositifs similaires au Meshworm pourraient un jour être utiles pour un large éventail d'applications, comprenant à la fois la technologie grand public et les dispositifs médicaux tels que les endoscopes, les implants et les prothèses. "Même si le corps du robot est beaucoup plus simple qu'un vrai ver - il ne comporte que quelques segments - il semble avoir des performances assez impressionnantes", a déclaré Autumn. «Je prédis que dans de nombreux produits, tels que les téléphones portables, les ordinateurs portables et les automobiles, nous allons voir des muscles artificiels qui changent de forme.
