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Posté par Publication le Vendredi 31/08/2012 à 12:00
Vidéo: Invention de Meshworm, un robot-lombric
L'équipe Ingénierie mécanique du MIT (Massachussetts Institute of Technology), l’Université nationale de Séoul et l’Université d’Harvard se sont associées pour créer un robot présentant les caractéristiques d'un ver. Souple et mou, ce robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches qui sont généralement dangereuses,...) a été conçu avec des "muscles" permettant un déplacement similaire à celui de l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On réserve...). Les travaux ont été publiés dans IEEE/ASME Transactions on Mechatronics.


Meshworm: un robot souple et mou comme un ver.
Illustration: extrait de la vidéo de présentation

Concevoir un robot souple présente une difficulté majeure: l’intégration de moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en...) flexibles permettant de l'alimenter. Une technique permet d'utiliser de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et...) comprimé pour faire déplacer le robot (voir notre article ici). Ce n'est toutefois pas la solution qui a été retenue pour la conception de Meshworm.

Ce robot a en effet été conçu en s'inspirant d'animaux invertébrés comme les vers. Ces animaux disposent de deux principaux groupes de muscles: une musculature longitudinale qui parcourt la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) du corps, et une musculature circulaire qui entoure le corps tubulaire du ver. En alternant la contraction et l'étirement de ces muscles, les vers arrivent ainsi à se déplacer. Ce mécanisme nommé péristaltisme est également utilisé par les escargots, les concombres de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), mais également par notre tube digestif qui s'en sert pour pousser la nourriture vers notre estomac (L’estomac (en grec ancien στόμαχος) est la portion du tube digestif en forme de poche, située entre l’œsophage et le duodénum. L’estomac reçoit les...).

Le corps tubulaire du Meshworm a été conçu à partir d'un grillage de polymère enroulé, permettant l'étirement et la contraction. Son muscle (Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu...) artificiel est fait d'un alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.) à mémoire de forme, composé de titane (Le titane est un élément chimique métallique de symbole Ti et de numéro atomique 22.) et de nickel (Le nickel est un élément chimique, de symbole Ni et de numéro atomique 28.), qui réagit à la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) en s'étirant et se contractant. Ce muscle artificiel se présente sous forme de fils entourant le tube comme les anneaux d'un ver, mais également présents sur toute sa longueur afin d'imiter la musculature longitudinale de l'animal.


Vidéo de présentation de Meshworm

Le corps du robot intègre enfin une batterie et une carte à circuits imprimés permettant de générer un courant électrique de faible puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) et chauffer le fil sur certains segments. Ainsi, lorsqu'un courant est appliqué à des segments du fil placés en forme d'anneaux, le fil se contracte et provoque une compression du tube grillagé, ce qui permet de faire avancer le robot. Lorsqu'un courant est appliqué sur un fil longitudinal, le fil se contracte tirant le ver vers la droite ou vers la gauche.

La résistance du Meshworm est telle qu'il peut être piétiné ou subir un coup de marteau (marteau peut faire référence à :) sans conséquence. Les applications d'un tel robot peuvent être multiples. Les travaux étant financés par la DARPA (l’agence de la défense américaine), il est fort probable que son but premier sera d'explorer les terrains accidentés. Mais il pourrait également avoir des applications pour des implants, des endoscopes, ou encore des prothèses.

Auteur de l'article: Cédric DEPOND
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