Robot en peau de serpent
Nous en avons couvert quelques-uns robots serpents rampants sympas avant ici chez Digital Trends, mais la plupart d’entre eux diffèrent des serpents réels sur un point crucial: ils n’ont pas la peau squameuse. Bien que cela puisse ressembler à une question d’esthétique plus que de praticité, en fait, la peau d’un serpent joue un rôle crucial en l’aidant à ramper; leur permettant de s'accrocher aux surfaces pour obtenir la friction nécessaire pour avancer.
C'est quelque chose que les chercheurs de l'Université Harvard tentent de mettre au clair et se tournent vers l'ancien art japonais du découpage du papier. kirigami pour les aider. Le matériau découpé au laser qui en résulte est une peau texturée à faible coût, conçue pour aider les robots à mieux manœuvrer sur des surfaces rugueuses.
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« Bien que les machines souples bio-inspirées fabriquées à partir de matériaux hautement déformables permettent une variété de applications innovantes, leur locomotion nécessite généralement plusieurs actionneurs indépendants activé, »
Katia Bertoldi, professeur de mécanique appliquée à Harvard, a déclaré à Digital Trends. « Dans ce travail, nous exploitons les principes du kirigami pour améliorer considérablement leur capacité à ramper. Nous avons [conçu] des surfaces de kirigami hautement extensibles comprenant des séries périodiques de coupes et exploitons les mécanismes mécaniques instabilités pour induire une transformation de feuilles plates en surfaces texturées en 3D semblables aux surfaces à l'échelle peau de serpent.En enroulant leur peau artificielle et squameuse autour de simples robots en forme de tube contenant des actionneurs pneumatiques, les Les chercheurs ont découvert qu'il y avait un changement spectaculaire dans leurs propriétés de friction, donnant au robot une capacité d'exploration améliorée. capacités. Le gonflage de l'actionneur a fait avancer le robot serpent en faisant sauter les écailles afin qu'elles agrippent le sol. Le dégonflage de l'actionneur a aplati les écailles, ce qui a ancré le robot afin qu'il ne glisse pas vers l'arrière. En effectuant un gonflage et une déflation continus, le robot serpent a pu glisser vers l'avant comme… enfin, un serpent.
Fait intéressant, l’équipe a découvert que le fait de passer d’une forme d’échelle à une autre, comme triangulaire, circulaire, trapézoïdal ou linéaire - a modifié la vitesse et l'efficacité de l'exploration action.
« Nous pensons que notre stratégie basée sur le kirigami ouvre la voie à la conception d'une nouvelle classe de chenilles souples capables de voyager à travers des environnements complexes. environnements pour les opérations de recherche et de sauvetage, d'exploration et d'inspection, la surveillance environnementale et les procédures médicales », Bertoldi a continué.
Elle a déclaré qu'il n'y avait actuellement aucun projet de commercialisation de la technologie, bien que l'équipe envisage de continuer à la développer. Les étapes futures consisteront à appliquer les principes à différents types d'actionneurs souples, tels que ceux basés sur élastomères diélectriques et alliages à mémoire de forme, ainsi que l'utilisation de peaux de kirigami pour explorer et améliorer d'autres types de mouvements.
Un document décrivant le travail a été récemment publié dans la revue Science Robotics.
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