Ryan est étudiant à l’Université Drexel et étudie le génie mécanique avec des concentrations en aérospatiale et énergie, et en génie des systèmes.
Les robots mous n’ont rien à voir avec les machines de chaîne de montage utilisées dans la fabrication automobile.
École d’ingénierie UC San Diego Jacobs, CC BY 2.0 via Flickr
L’évolution de la robotique
Ce que nous définissons comme la robotique est en train de changer. Dans le passé, les robots étaient principalement utilisés pour le mouvement répétitif et difficile de pièces dans l’industrie automobile et des domaines similaires. Ces robots étaient de grosses machines lourdes en métal conçues pour effectuer des tâches trop difficiles ou trop dangereuses pour les humains.
De nos jours, le terme « robot » évolue. Alors que beaucoup ont encore ces emplois industriels, la robotique comprend également des applications pour le transport, la sécurité, le suivi et même la compagnie. Les robots ont également commencé à être radicalement différents, et beaucoup ne sont plus les grosses machines métalliques encombrantes qui ont pris le contrôle des industries il y a des années.
Qu’est-ce que la robotique douce ?
La robotique douce, pour faire simple, implique la création de robots mous. Ils sont fabriqués à partir de matériaux souples et rembourrés qui leur permettent de manipuler des objets délicats sans les détruire, et ils peuvent souvent effectuer des mouvements humains que leurs homologues métalliques n’auraient jamais pu faire. De plus, les robots mous peuvent s’adapter aux forces externes de leur environnement. La capacité de plier et d’ajuster leur forme peut s’avérer vitale pour réussir dans des situations imprévisibles et changeantes.
Comment les robots souples se déplacent-ils et accomplissent-ils des tâches ?
Ces matériaux conformes doivent s’appuyer sur des non-systèmes pour le mouvement. Cela a conduit à des prouesses technologiques assez impressionnantes au cours de la dernière décennie ou deux, alors que de nouvelles façons de déplacer des robots mous ont été développées. L’une des méthodes les plus courantes est la pneumatique, ou la modification de la pression dans le matériau pour dilater ou contracter l’appareil. Cette méthode s’avère efficace pour ramasser des objets délicats.
Une autre méthode fréquente est l’utilisation des propriétés thermiques d’un matériau. Les polymères à mémoire de forme sont des matériaux reconfigurables qui, lorsqu’ils dépassent une certaine température, peuvent être façonnés d’une manière spécifique puis refroidis. Lorsqu’ils sont à nouveau chauffés, ils retrouvent leur forme d’origine.
Enfin, une méthode de contrôle moins fréquente consiste à utiliser des champs électriques. Dans certaines situations, avec certains matériaux, des forces électrostatiques peuvent être utilisées pour modifier la forme d’un robot. Celui-ci est moins souvent utilisé non seulement en raison des conditions spécifiques dans lesquelles il peut être appliqué, mais aussi en raison de l’exigence d’une tension constamment élevée. Les robots contrôlés par des champs électriques sont également sujets aux pannes.
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Ce robot souple est capable de saisir des objets un peu comme une main humaine.
Université de Harvard
Applications de la robotique douce
Comme indiqué précédemment, les utilisations des robots logiciels sont nombreuses et leurs applications sur le terrain sont essentielles au succès de nombreuses entreprises. L’une des utilisations les plus courantes de ces systèmes souples est la préhension d’objets. Le matériau souple peut être supprimé lorsqu’il est pressé contre quelque chose, et une légère pression d’un système pneumatique à l’intérieur de la griffe est suffisante pour fournir un support pour tout ce qui est délicat, quelle que soit sa taille. Ces machines peuvent ramasser des œufs, des fruits et même des choses aussi plates que des biscuits sans les endommager. Un inconvénient mineur de ce système, cependant, est qu’un système mécanique supplémentaire est généralement nécessaire pour faire fonctionner le système pneumatique de manière efficace et correcte.
La robotique douce vise également à résoudre certains problèmes de l’industrie biomédicale. De nombreuses personnes dans le monde souffrent de conditions qui restreignent les fonctions motrices d’une ou des deux mains, et une application de robotique douce pourrait leur fournir une assistance pour ouvrir et fermer ladite main. Il peut également fournir un soutien tout en tenant des objets du quotidien. L’aspect matériel du domaine permet de révolutionner les prothèses et est très prometteur pour la technologie à l’échelle millimétrique ou micrométrique.
Notre première griffe robotique douce
Mon expérience avec la robotique douce
J’ai la chance d’avoir fait partie d’une équipe qui a exploré certaines des utilisations de base de la robotique douce, allant jusqu’à construire notre propre griffe pour essayer de ramasser des objets ménagers aléatoires qui rentrent dans son diamètre. Notre griffe était faite d’un alliage de caoutchouc et se composait de deux pièces dans une conception à trois volets. La partie supérieure était moulée uniquement avec du caoutchouc, mais la partie inférieure était moulée avec une bande de papier. Cette bande de papier a empêché cette pièce de se dilater lorsque notre système pneumatique a augmenté la pression à l’intérieur de la griffe. Alors qu’il restait la même taille, la partie supérieure sans le papier gonflait lorsque la pompe était active.
Lorsqu’elle est retenue avec un filament de fibre mince, la griffe se courberait vers la pièce non gonflante, créant le mouvement d’une griffe. Notre système pneumatique consistait en une petite pompe à main qui devait être pressée plusieurs fois pour se fermer complètement. Dans l’ensemble, ce n’était pas le plus beau produit, mais il a servi à démarrer nos recherches sur les applications de la robotique douce.
Ce contenu est exact et fidèle au meilleur de la connaissance de l’auteur et ne vise pas à remplacer les conseils formels et individualisés d’un professionnel qualifié.
© 2019 Ryan Clancy
