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Les premiers robots origami arrivent

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Des chercheurs de l'Université de Harvard et du MIT ont mis au point un robot inspiré de la technique de pliage origami laquelle est capable de passer d'une forme plate à une structure articulée et de se déplacer de façon autonome. Composé de couches de cuivre, de papier et de polymère à mémoire de forme, ce robot peut être fabriqué à peu de frais avec une découpeuse laser.

En l’espace de quatre minutes, ce robot constitué d’un matériau composite sensible à la chaleur se déplie pour prendre une autre forme et se déplace de façon autonome. © MIT-Harvard University

Les Transformers, ces robots capables de changer de forme bien connus des enfants et des amateurs de films de science-fiction, ont désormais un concurrent tout ce qu'il y a de plus réel. Une équipe rassemblant des chercheurs de l’Institut Wyss à l’Université Harvard et du Massachusetts Institute of technology vient de dévoiler un prototype de robot qui change de forme pour passer d'une structure plate à un quadrupède capable de se déplacer, tout cela sans aucune intervention extérieure.

La transformation prend quatre minutes et le robot peut ensuite progresser à une vitesse d'environ cinq centimètres par seconde. L'article scientifique publié dans la revue Science explique que le principe de conception de ce robot auto assembleur repose sur la technique japonaise de pliage origami. Un procédé ancestral qui a déjà été employé pour fabriquer une batterie lithium-ion pliable et déformable. Le robot est conçu à partir d'un composite sensible à la chaleur dont la surface est taillée avec des découpes et des rainures pour créer des charnières. Des résistances vont chauffer les zones déformables afin qu'elles se plient et refroidissent et former la structure en trois dimensions. Des petits moteurs permettent ensuite au robot de se déplacer.

L’équipe composée de chercheurs du MIT et de l’Université de Harvard a utilisé une technique de découpe laser et des matériaux peu onéreux (cuivre, papier, polymère à mémoire de forme) pour concevoir ce prototype qui n’a coûté guère plus de 100 dollars (environ 74 euros). © MIT-Harvard University, YouTube

Des robots pliables intéresseraient le secteur spatial

Le composite est fabriqué avec cinq couches de matériaux. La centrale est une feuille de cuivre qui a été gravée au laser pour former le réseau de connecteurs électriques qui relie les moteurs, les résistances, le microcontrôleur et les batteries. Cette partie cuivre est prise entre deux feuilles de papier elles-mêmes recouvertes par deux couches externes d'un polymère à mémoire de forme qui va se plier selon des angles prédéterminés, une fois chauffé. Actuellement, le prototype fonctionne de façon autonome avec un minuteur qui gère les différentes séquences. Mais les chercheurs indiquent qu'il est envisageable de le coupler à des capteurs qui pourraient déclencher la transformation, par exemple, à une certaine température ou pression.

De surcroît, la méthode de fabrication du robot basée sur la gravure laser est peu onéreuse. Le châssis du prototype n'a coûté, en effet, que 20 dollars (15 euros) et l'ensemble intégrant les moteurs, l'électronique et les batteries ne dépasse pas 100 dollars (74 euros). Cette technique ouvre des possibilités très intéressantes, notamment dans le domaine spatial. L'un des chercheurs impliqués dans ce projet explique que l'on peut envisager des robots ou des satellites qui pourraient être regroupés à plat dans un conteneur puis, une fois arrivés à destination, se déplierait pour s'assembler et accomplir leur mission. On peut également imaginer des robots sac à dos, faciles à transporter pour intervenir sur des sites difficiles d'accès. Et pourquoi pas, dans un avenir plus lointain, des robots domestiques qui se rangeraient sous un meuble ou dans un placard en attendant d'être appelés pour exécuter une tâche ?!  À suivre...

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