Des robots inspirés des tortues développés à l'Université de Californie pourraient être utilisés pour une future exploration spatiale

À quoi ressemble un robot capable de se déplacer librement sous terre ?

Désolé de l’avoir égaré, mais c’est en fait tout.

L'apparence n'est ni lisse ni douce, mais on dit que c'est la première machine capable de « nager » sous plus de dix centimètres de sable.

Les deux bras bougeaient très vite.

Bien sûr, « Wandering in the Sand » ne sert pas seulement à montrer ses compétences. Ce robot peut être contrôlé via WiFi et peut être utilisé dans des domaines tels que la surveillance environnementale, l'inspection des greniers et l'intervention en cas de catastrophe.

C'est le résultat de multiples expériences menées par une équipe d'experts en robotique de l'Université de Californie à San Diego, et cela ouvre également une nouvelle idée pour la recherche sur les robots souterrains.

▍Comment « nager » sous le sable ?

Alors, comment ce robot qui n'est ni doux ni lisse, nage-t-il sous terre ?

Vous devez savoir que nager dans le sable a une bien plus grande résistance que nager sur le sol ou dans l'eau, et il est très facile de s'abîmer au cours du processus. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles les robots n’ont jamais conquis l’environnement souterrain.

À cette fin, les chercheurs ont commencé à s’inspirer des créatures de la nature.

La première chose qui me vient à l’esprit, ce sont les bébés tortues. Lorsque les bébés tortues naissent d’œufs enfouis dans le sol, ils rampent dans le sable en utilisant leurs pattes puissantes comme pagaies.

Avec la source d'inspiration, les deux bras du robot imitent également les nageoires surdimensionnées d'une petite tortue marine.

Lorsque le robot se déplace sous le sable, il tire ses bras vers l'avant, près du corps, puis les ramène sur les côtés, tout comme un nageur

Cependant, les chercheurs ont vite découvert que lorsque le robot continuait à retourner ses bras et à avancer, le robot se déplaçait naturellement vers le haut en raison de la résistance du sable, limitant ainsi son utilisation.

Ils ont donc modifié de manière flexible la conception de la tête de la "Tortue" et l'ont conçue en une tête en forme de coin pour réduire la traînée

Également équipé d'un ensemble de « surfaces en forme de feuille » installées de part et d'autre du nez du robot, cet appareil agit comme un avion de plongée d'un sous-marin, poussant le robot vers le bas pour compenser sa trajectoire ascendante.

En plus de maintenir un mouvement horizontal vers l'avant, le robot peut également tourner à gauche et à droite dans le sable. Il peut être contrôlé à distance via Wi-Fi pour tourner à gauche ou à droite en modifiant indépendamment la poussée de son accessoire. Bien que ses repose-pieds soient actuellement à angle fixe, ils pourraient être ajustés à l'avenir pour permettre au robot de monter et descendre selon les besoins.

▍Que devez-vous faire si vous rencontrez des obstacles ?

Le problème du déplacement est résolu, mais que devons-nous faire si nous rencontrons des obstacles ?

En fait, en plus de nager, les deux bras du robot ont également pour fonction de détecter les obstacles. Il le fait en détectant la résistance croissante des sables mouvants environnants lors du déplacement. Lorsqu'il détecte un obstacle, il prend les mesures appropriées pour éviter une collision ou contourner l'obstacle.

Cependant, il ne peut actuellement détecter les obstacles que des deux côtés et au-dessus du robot. Quant à l'avant et au bas, les développeurs continuent d'apporter des améliorations continues. Les futures versions de la « Petite Tortue » pourraient avoir des capacités de détection et d'évitement d'obstacles plus puissantes.

Actuellement, le robot « Petite Tortue » peut se déplacer horizontalement sur le sable à une vitesse d'environ 4 mètres par heure à une profondeur de 12,7 centimètres. Cependant, sa vitesse est très lente, semblable à la vitesse de déplacement d’autres animaux souterrains tels que les vers et les palourdes.

Bien que relativement lente, cette vitesse peut être suffisante pour certaines tâches, notamment lorsqu'un mouvement prudent est nécessaire pour éviter d'endommager l'environnement ou l'équipement des capteurs.

Le développement d'un tel robot se heurte à de nombreux défis techniques, notamment la conception mécanique, la technologie des capteurs, les systèmes de contrôle et le développement de logiciels. Avec les progrès continus de la technologie, la possibilité pour les robots d'effectuer des tâches dans divers environnements complexes continuera d'augmenter

▍Améliore encore la vitesse et pourrait être utilisé dans l'espace à l'avenir

Actuellement, les gens n'en savent pas assez sur la façon dont les robots dotés de membres se déplacent sous terre. De petits robots comme celui-ci ouvrent non seulement de nouvelles idées pour la conception de robots souterrains, mais peuvent également être utilisés dans de nombreux scénarios, tels que l'échantillonnage du sol et l'exploration souterraine. . , travaux de recherche et de sauvetage, etc.

Cette recherche a été publiée dans Advanced Intelligent Systems, intitulée « Toward Robotic Sensing and Swimming in Granular Environments using Underactuated Appendages ».

Le robot a été testé dans un réservoir rempli de sable en laboratoire et dans le sable d'une plage côtière de La Jolla, en Californie. À l'avenir, les chercheurs optimiseront davantage sa vitesse de nage dans le sable et augmenteront l'angle de son corps afin qu'il puisse réaliser des mouvements souterrains complets vers l'avant, l'arrière, la gauche et la droite, de haut en bas

À l'avenir, l'application des robots pourrait ouvrir de nouvelles voies pour l'exploration spatiale. En effet, les robots peuvent non seulement effectuer diverses tâches dans l'espace, mais également s'immobiliser dans le milieu, ce qui est logique dans l'environnement de faible gravité de l'espace. Les robots ont donc un énorme potentiel dans les applications spatiales

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