Le petit crabe robotique est le plus petit robot marcheur télécommandé de tous les temps

Le petit crabe robotique est le plus petit robot marcheur télécommandé de tous les temps

Une vue agrandie du petit robot crabe, debout sur le bord d’une pièce de monnaie. Crédit : Université du Nord-Ouest

Les ingénieurs de la Northwestern University ont développé le plus petit robot marcheur télécommandé de tous les temps, et il se présente sous la forme d’un adorable petit crabe peekytoe.

À seulement un demi-millimètre de large, les minuscules crabes peuvent se plier, se tordre, ramper, marcher, tourner et même sauter. Les chercheurs ont également développé des robots de taille millimétrique ressemblant à des chenilles, des grillons et des coléoptères. Bien que la recherche soit exploratoire à ce stade, les chercheurs pensent que leur technologie pourrait rapprocher le domaine de la réalisation de micro-robots capables d’effectuer des tâches pratiques dans des espaces étroitement confinés.

La recherche sera publiée mercredi 25 mai dans la revue Robotique scientifique. En septembre dernier, la même équipe a présenté une puce électronique ailée qui était la plus petite structure volante jamais fabriquée par l’homme.

“La robotique est un domaine de recherche passionnant, et le développement de robots à micro-échelle est un sujet amusant pour l’exploration universitaire”, a déclaré John A. Rogers, qui a dirigé les travaux expérimentaux. “Vous pourriez imaginer des micro-robots comme des agents pour réparer ou assembler de petites structures ou des machines dans l’industrie ou comme des assistants chirurgicaux pour dégager des artères obstruées, pour arrêter une hémorragie interne ou pour éliminer des tumeurs cancéreuses, le tout dans des procédures peu invasives.”

Le petit crabe robotique est le plus petit robot marcheur télécommandé de tous les temps

Plus petit qu’une puce, un seul robot crabe se dresse sur le bord d’une pièce de monnaie. Crédit : Université du Nord-Ouest

“Notre technologie permet une variété de modalités de mouvement contrôlées et peut marcher à une vitesse moyenne de la moitié de la longueur de son corps par seconde”, a ajouté Yonggang Huang, qui a dirigé les travaux théoriques. “C’est très difficile à réaliser à de si petites échelles pour les robots terrestres.”

Plus petit qu’une puce, le crabe n’est pas alimenté par du matériel complexe, de l’hydraulique ou de l’électricité. Au lieu de cela, sa puissance réside dans la résilience élastique de son corps. Pour construire le robot, les chercheurs ont utilisé un alliage à mémoire de forme qui se transforme en sa forme “mémorisée” lorsqu’il est chauffé. Dans ce cas, les chercheurs ont utilisé un faisceau laser balayé pour chauffer rapidement le robot à différents endroits ciblés sur son corps. Une fine couche de verre ramène élastiquement cette partie correspondante de la structure à sa forme déformée lors du refroidissement.

Le petit crabe robotique est le plus petit robot marcheur télécommandé de tous les temps

Plus petits que des puces, plusieurs robots crabes miniatures se tiennent ensemble. Crédit : Université du Nord-Ouest

Au fur et à mesure que le robot passe d’une phase à l’autre – déformé à la forme mémorisée et vice-versa – il crée une locomotion. Non seulement le laser contrôle à distance le robot pour l’activer, mais la direction de balayage du laser détermine également la direction de marche du robot. Un balayage de gauche à droite, par exemple, fait bouger le robot de droite à gauche.

“Parce que ces structures sont si minuscules, le taux de refroidissement est très rapide”, a expliqué Rogers. “En fait, la réduction de la taille de ces robots leur permet de fonctionner plus rapidement.”

Pour fabriquer une si petite créature, Rogers et Huang se sont tournés vers une technique qu’ils ont introduite il y a huit ans : une méthode d’assemblage pop-up inspirée d’un livre pop-up pour enfant.

Tout d’abord, l’équipe a fabriqué des précurseurs des structures du crabe marchant dans des géométries plates et planes. Ensuite, ils ont collé ces précurseurs sur un substrat en caoutchouc légèrement étiré. Lorsque le substrat étiré est relâché, un processus de flambage contrôlé se produit qui fait « surgir » le crabe dans des formes tridimensionnelles définies avec précision.







Plus petits que des puces, quatre crabes robotiques montrent leurs talents de marcheur. Crédit : Université du Nord-Ouest

Avec cette méthode de fabrication, l’équipe de Northwestern a pu développer des robots de différentes formes et tailles. Alors pourquoi un crabe peekytoe ? Nous pouvons remercier les étudiants de Rogers et Huang pour cela.

“Avec ces techniques d’assemblage et ces concepts de matériaux, nous pouvons construire des robots marcheurs avec presque toutes les tailles ou formes 3D”, a déclaré Rogers. “Mais les étudiants se sont sentis inspirés et amusés par les mouvements de rampement latéraux des petits crabes. C’était un caprice créatif.”


Slime magnétique reconfigurable à la volée utilisé comme robot


Plus d’information:
Mengdi Han et al, Robots terrestres multimatériaux à l’échelle submillimétrique, Robotique scientifique (2022). DOI : 10.1126/scirobotics.abn0602. www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abn0602

Yihui Zhang et al, Une forme mécanique de Kirigami comme voie vers des mésostructures 3D dans des micro/nanomembranes, Actes de l’Académie nationale des sciences (2015). DOI : 10.1073/pnas.1515602112

Fourni par l’Université Northwestern

Citation: Le crabe robotique minuscule est le plus petit robot marcheur télécommandé de tous les temps (2022, 25 mai) récupéré le 25 mai 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-05-tiny-robotic-crab-smallest-ever-remote- contrôlé.html

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