Un robot rampant effrayant

Les vers de terre rampent sur le sol en utilisant un mécanisme appelé péristaltisme pour serrer et étirer les muscles le long de leur corps, avançant progressivement à chaque vague de contractions. Aujourd'hui, des chercheurs du MIT, de l'Université Harvard et de l'Université nationale de Séoul ont conçu un robot autonome qui se déplace de la même manière. Le robot, fait presque entièrement de matériaux mous, est remarquablement résistant : lorsqu'on lui marche dessus ou qu'on le matraque avec un marteau, il peut s'en sortir indemne. Les chercheurs disent qu'un robot aussi doux peut être utile pour naviguer sur un terrain accidenté ou se faufiler dans des espaces restreints.

Pour construire le robot connu sous le nom de Meshworm, les chercheurs ont créé ce qu'ils appellent un muscle artificiel à partir de fil de nickel et de titane, un alliage à mémoire de forme qui s'étire et se contracte avec la chaleur. Ils ont enroulé le fil autour du corps du maillage pour créer des segments sur toute sa longueur, un peu comme les segments d'un ver de terre. L'application d'un petit courant sur le fil le chauffe pour serrer le tube maillé et propulser le robot vers l'avant.

Les chercheurs, dirigés par le professeur adjoint de génie mécanique Sangbae Kim, ont publié les détails de la conception dans la revue IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. Ils ont noté que les vers de terre ont deux groupes musculaires principaux : les fibres musculaires circulaires qui s'enroulent autour du corps en forme de tube et les fibres musculaires longitudinales qui s'étendent sur toute sa longueur. Les deux groupes musculaires travaillent ensemble pour faire avancer le ver.

Pour concevoir un système similaire, souple et piloté par le péristaltisme, les chercheurs ont d'abord fabriqué un long corps tubulaire en enroulant et en thermoscellant une feuille de treillis polymère. Le maillage, composé de fibres polymères entrelacées, permet au tube de s'étirer et de se contracter comme un ressort.

Ils ont fabriqué un fil de nickel-titane et l'ont enroulé autour du tube maillé, imitant les fibres musculaires circulaires du ver de terre. Ensuite, ils ont installé une petite batterie et un circuit imprimé à l'intérieur du tube et ont généré un courant pour chauffer le fil. Kim et ses collègues ont développé des algorithmes pour contrôler le chauffage et le refroidissement du fil, en dirigeant le ver à se déplacer dans différentes directions.

Le groupe a soumis le robot à plusieurs coups de marteau, allant même jusqu'à lui marcher dessus pour vérifier sa durabilité. Malgré les impacts violents, le robot a rampé intact. Vous pouvez le lancer et il ne s'effondrera pas, dit Kim. La plupart des pièces mécaniques sont rigides et fragiles à petite échelle, mais les pièces de Meshworms sont toutes fibreuses et flexibles.

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