Nous vivons dans un monde où de nombreux représentants de la faune sont obligés d'adapter leurs caractéristiques extérieures pour survivre: des papillons qui peuvent pousser des ailes, aux bernard-l'ermite remplaçant leurs coquilles. Les gens ne peuvent pas faire de telles métamorphoses, mais ils essaient de créer des objets fonctionnels capables de s'adapter aux changements de l'environnement ou aux nouvelles tâches. L'une des directions de cette biomimétique est la robotique.
Dans des films populaires comme Transformers, l'image des concepteurs de robots multifonctionnels est exploitée, mais ils ont peu en commun avec la réalité: les robots modernes restent encore assez inflexibles. Les scientifiques conçoivent pour chaque objectif un robot séparé, dont chaque partie fonctionnelle est généralement clairement fixée, il est donc difficile de les appeler multitâche.
Des chercheurs du Laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle du MIT tentent de rectifier cette situation avec le nouveau robot Primer à changement de forme. Primer est une sorte de «super-héros»: il peut remplacer les exosquelettes fonctionnels, comme les tenues, grâce auxquels il peut effectuer différentes tâches.
Ce petit robot cube est contrôlé par des aimants: il peut ainsi marcher, rouler, planer et glisser. Les exosquelettes fabriqués à partir de feuilles de plastique qui se plient en formes spécifiques lorsqu'ils sont chauffés utilisent l'apprêt comme noyau, se transformant en bateau, en planeur ou en roue. Lorsque Primer termine le travail, il jette sa «peau» en se plongeant dans l'eau qui dissout l'exosquelette.
Cette approche, qui repose sur la métamorphose, les scientifiques espèrent étendre les capacités d'un robot, créant des "accessoires" en fonction de la situation. Ainsi, l'apprêt avec différents «costumes» présente un certain nombre d'avantages. Par exemple, la coque Wheel-bot le fait se déplacer deux fois plus vite que le Walk-bot. Avec un Boat-bot, un robot peut nager sur l'eau et porter deux fois plus de poids que sans coque. Glider-bot permet au robot de planifier dans les airs sur de longues distances, ce qui peut être utile pour déplacer des robots ou changer l'environnement.
L'apprêt peut également porter plusieurs squelettes à la fois, l'un dans l'autre, comme une poupée gigogne. Par exemple, mettez un Walk-bot, puis interagissez avec un autre exosquelette plus grand, avec lequel il peut transporter des objets et se déplacer en même temps sur deux longueurs de son propre corps par seconde. Pour déployer le deuxième exosquelette, un robot avec un Walk-bot fait appel à une feuille de plastique qui «enveloppe» le robot et forme une forme appropriée. Le processus de création d'exosquelettes est rapide: de nouveaux «vêtements» pour Primer peuvent être fabriqués en quelques heures. Les exosquelettes prêts à l'emploi se plient dans la forme souhaitée en quelques secondes.
Le projet est basé sur les développements antérieurs d'une équipe de scientifiques, y compris des blocs magnétiques qui peuvent être assemblés en différentes formes et des microrobots finement réglés en feuilles de plastique. Les chercheurs affirment qu'il est plus facile de développer de gros robots transformateurs que de petits. Eric Diller, expert en microrobots et professeur adjoint de génie mécanique à l'
Université de Toronto , estime que le travail actuel des scientifiques du MIT peut à juste titre être considéré comme un progrès par rapport à leurs développements précédents: ils ont démontré un appareil qui implémente cinq fonctionnalités.
Dans la plupart des cas, les travaux antérieurs d'autres scientifiques ne dépassaient pas le cadre de deux possibilités - «ouvrir» et «fermer» le formulaire. L'équipe propose de nombreux schémas potentiels d'utilisation de robots multifonctionnels, qui changent simplement le «costume». Par exemple, si un tel robot avec plusieurs exosquelettes était redimensionné des dizaines de fois, il pourrait transférer de l'équipement à travers la rivière, se pliant en forme de bateau, puis le faire glisser le long du rivage au bon endroit.
La prochaine étape sera d'explorer comment rendre Primer encore plus fonctionnel. L'équipe prévoit de lui apprendre beaucoup de choses: de rouler sur l'eau et enfouir dans le sable pour changer de couleur et de déguisement.
Les créateurs du robot sont convaincus qu'à l'avenir une technologie similaire sera utile dans l'exploration spatiale: des robots avec des exosquelettes peuvent être envoyés avec des missions sur Mars, où ils peuvent effectuer diverses tâches.
Travaux scientifiques publiés dans Science Robotics le 27 septembre
DOI: 1
0,1126 / scirobotics.aao4369