La nature est-elle la clé d’une nouvelle ère de la robotique? Depuis des milliards d’années, la sélection naturelle a façonné des mécanismes incroyablement efficaces, inspirant par conséquent les ingénieurs à émuler ces chefs-d’œuvre biologiques. L’avancement notable dans le domaine de la robotique souple, grâce à ses composants flexibles et conformes, doit beaucoup à la biologie animale. Mais comment les chercheurs cherchent-ils à intégrer la souplesse biologique dans la robotique?
Tout en ayant une forme souple, de nombreux composants de ces systèmes robotiques conservent encore une rigidité semblable à leurs homologues plus traditionnels. Pourtant, un travail acharné est en cours pour introduire des éléments flexibles permettant la locomotion de ces robots souples. Le MIT l’a succinctement formulé: « nos muscles sont les actionneurs parfaits de la nature ». Quelle est donc l’étape suivante pour les ingénieurs cherchant à reproduire cette perfection naturelle?
L’équipe de recherche ne se contente pas de simuler les muscles; elle utilise en effet du tissu musculaire vivant en combinaison avec des parties de robot synthétiques pour créer une classification de robots dite « biohybride ».
« Nous construisons les tissus musculaires à partir de cellules de souris, puis nous les plaçons sur le squelette de notre robot », explique la Professeure Ritu Raman.
Les fibres musculaires sont attachées à un dispositif ressemblant à un ressort, appelé « flexure », qui agit comme une sorte de structure squelettique pour le système. Malgré leur potentiel, les tissus musculaires biologiques peuvent être capricieux et imprévisibles. Sans un contrôle rigoureux, ces tissus se contractent et s’étendent dans une boîte de Pétri, mais pas de manière contrôlée. Comment alors les chercheurs ont-ils résolu ce défi pour l’application robotique?
Pour être déployé dans des systèmes robotiques, le tissu doit être fiable, prédictible et répétable. L’équipe de Raman a trouvé une solution dans le laboratoire de fabrication du Professeur Martin Culpepper au MIT. Mais quelle était cette solution et en quoi consistait-elle exactement?
Les flexures nécessitaient toujours des ajustements selon les spécifications du robot, aboutissant finalement à des structures avec un 1/100e de la rigidité du tissu musculaire. « Quand le muscle se contracte, toute la force se convertit en mouvement dans cette direction », note Raman. Mais comment cette innovation pourrait-elle transformer l’avenir de la robotique?
Le système de fibres musculaires et de flexures peut être appliqué à divers types de robots de différentes tailles. Cependant, l’équipe se concentre sur la création de robots extrêmement petits qui pourraient un jour opérer à l’intérieur du corps pour effectuer des procédures peu invasives. La fusion de la biologie et de la robotique peut-elle révolutionner la médecine telle que nous la connaissons?
Source : Techcrunch
