Un robot-cafard pour des opérations de sauvetage


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  • Un robot inspiré des mécanismes du cafard. C’est une tendance grandissante dans la robotique qui veut créer des robots flexibles et malléables.


    Un robot s'inspirant du cafard pour secourir des personnes ensevelies

    Si un jour, vous êtes enseveli sous une montagne de gravats, alors il se pourrait bien qu’un -cafard soit le seul capable de vous sauver. Même si la perspective de voir un robot-cafard géant s’avancer vers vous n’a rien de réjouissant, 2 chercheurs de l’université de Californie pensent qu’un tel design est idéal pour atteindre les survivants sous des débris.

    Robert Full, un professeur à Berkeley et un de ses étudiants, Kaushik Jayaram, se sont inspiré des capacités remarquables du cafard pour créer une version robotisée avec un exosquelette. Cet exosquelette permet au d’être compressé à la moitié de sa hauteur pour se faufiler dans les espaces les plus confinés. Dans un papier publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, Full et Jayaram montrent comment un cafard est capable de compresser corps dans des espaces confinés tout étant capable de se déplacer. Le -cafard est conçu avec des matériaux souples. Ils ont conduit une série d’expériences en compressant de vrais cafards et en observant les forces qui sont placées sur eux.

    Ensuite, les chercheurs ont construit un appareil qu’ils ont appelé CRAM (Compressible with Articulated Mechanisms). Ils supposent que sa malléabilité et sa force en font un idéal pour explorer des immeubles qui se sont effondrés.

    Le robot-cafard en position normale

    Le -cafard en position normale

    Le robot-cafard en position compressée

    Le -cafard en position compressée

    La coque et la colonne vertébrale flexible du lui permettent de se déplacer même quand il est compressé à la moitié de sa hauteur. C’est une expérience intéressante qui pointe vers une tendance grandissante en robotique. De nombreux chercheurs et entreprises ont intéressé par des robots mous pour leurs différents avantages physiques. On peut citer des entreprises comme Soft Robotics ou Empire Robotics qui vendent déjà des pinces flexibles pour que les robots puissent manipuler des objets sans nécessiter une précision extrême. Les exosquelettes offrent une autre manière de créer des robots qui peuvent changer de forme tout en préservant leur force.

    Pourquoi est-ce si difficile d’écraser un cafard ?

    Vous êtes couché ou assis et vous voyez un cafard qui déambule tranquillement dans votre chambre. Vous vous levez, prenez une chaussure et vous tentez de l’écraser à la vitesse de l’éclair en le coinçant dans un recoin. Vous retournez votre chaussure en espérant voir le cafard complètement aplati, mais il n’y a rien. Ensuite, vous voyez le cafard qui entre tout aussi tranquillement dans un trou. Cette capacité remarquable est propre à certains insectes, mais le cafard en est l’un des champions. Pour comprendre cette capacité du cafard, les chercheurs ont pris l’espèce Periplaneta americana qui est un cafard qui fait une hauteur de 9 millimètres. Ensuite, ils l’ont forcé à entrer dans un trou qui fait 3 millimètres de hauteur. Quand le cafard s’approche du trou, il l’inspecte avec ses antennes.

    Ensuite, il insère sa tête qui sera suivie par ses jambes supérieures. Le reste du corps va suivre avec les jambes arrière qui vont continuer à pousser. En l’espace de 2 secondes, le cafard a déjà atteint la sortie du trou. Le point important est qu’il peut préserver sa vitesse même si corps est comprimé à l’extrême. La raison est que le cafard possède un exosquelette très flexible. Il consiste en des genres des plaques flexibles qui peuvent transmettre efficacement l’énergie à ses jambes par des membranes élastiques. Les plaques se chevauchent lorsque le cafard est compressé. Sa colonne vertébrale va lui donner la traction nécessaire quand ses jambes sont aplaties.

    C’est pourquoi il est impossible pour un humain d’écraser un cafard lorsqu’il y a un trou à proximité. C’est cette capacité que les chercheurs veulent reproduire en robotique. Notons qu’on a déjà l’habitude d’utiliser des mécanismes inspirés de la pieuvre pour créer des robots flexibles, mais la pieuvre n’arrive même pas à la cheville de la vitesse du cafard. Les crabes, les araignées et les scorpions possèdent également cette capacité et c’est pourquoi ils sont quasiment indestructibles.

    Donc, la prochaine fois que vous voyez un cafard, réfléchissez à ses capacités exceptionnelles avant de l’écraser… si vous y arrivez.

     

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    mm

    Jacqueline Charpentier

    Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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