Ce minuscule robot se déplace aisément grâce à des explosions répétées
Des chercheurs ont mis au point un robot quadrupède minuscule qui fait exploser du méthane pour avancer. Cela lui permet de porter 22 fois son poids ou de sauter aussi haut qu’un insecte.
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Les robots miniatures sont le plus souvent alimentés par une batterie, qui s’avère très lourde et peu puissante sur des appareils aussi petits. Pour contourner ce problème, dans un article publié dans la revue Science, des chercheurs de l’université Cornell aux États-Unis ont créé de tout petits actionneurs qui sont essentiellement des moteurs à combustion interne.
Les chercheurs ont ainsi mis au point un robot quadrupède de la taille d’un insecte, mesurant 29 millimètres de long et pesant 1,6 gramme, capable de sauter à une hauteur de 59 centimètres ou de porter 22 fois son poids. Il est propulsé par deux actionneurs, chacun pesant 325 milligrammes et lié à deux des quatre jambes. La chambre à combustion, qui est recouverte d’une membrane souple, reçoit un mélange de vapeur de méthane et d’oxygène. L’explosion est initiée par une étincelle, ce qui gonfle la membrane comme un ballon, générant une force de 9,5 newtons. Ce cycle peut être répété jusqu’à une centaine de fois par seconde.
Démonstration du fonctionnement du robot miniature, équipé de deux actionneurs qui sont essentiellement des moteurs à combustion interne. © Université Cornell, IEEE Spectrum
Un robot qui peut prendre la forme d’une limace ou d’une abeille
Afin de réduire la taille du robot, il n’a pas de réservoir pour le carburant. Il est connecté à des tuyaux pour recevoir le mélange de gaz et des câbles électriques pour fournir l’étincelle. Grâce à un choix de matériau inflammable, la membrane peut résister à plus de 750 000 cycles en continu, soit environ 8,5 heures d’opération à 50 hertz.
Le robot parvient à avancer en utilisant simultanément les deux actionneurs, et pivote en les alternant. Les scientifiques indiquent qu’il s’agit de la limite inférieure des volumes de gaz combustibles. L’avantage est que la pression du gaz peut être utilisée ailleurs dans le robot. Il pourrait ainsi être repensé pour devenir une limace ou une abeille avec des ailes. La prochaine étape est d’étudier comment faire ralentir les actionneurs, et aussi se passer des câbles et tubes. De plus, les chercheurs imaginent créer un robot de grande taille avec des milliers de ces petits actionneurs ; il pourrait être très rapide et agile.
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