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En vidéo : le robot-guépard Cheetah court vite... et en silence

ActualitéClassé sous :robotique , course de guépard , Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Il y a deux ans, le robot-guépard Cheetah battait des records de vitesse en course à pied. Le félin robotisé revient dans une nouvelle version entièrement électrique, plus silencieuse, capable de courir sur des sols accidentés et de sauter par-dessus des obstacles.

Cheetah, le robot du MIT qui court jusqu'à 16 km/h  Le guépard est le vertébré terrestre le plus rapide au sprint. Des ingénieurs du MIT s'en sont inspirés pour concevoir leur robot. Taillé pour la course, cet engin peut atteindre la vitesse de 16 km/h, loin de la vitesse du félin mais avec une technique de course qui ressemble un peu à celle de son modèle vivant. Découvrez en vidéo cet intrigante machine qui court et saute avec une précision étonnante. 

Il y a un peu plus de deux ans, Futura-Sciences présentait le robot quadrupède Cheetah (guépard en anglais), roi du sprint sur tapis roulant, capable d'atteindre 30 km/h. Une vraie prouesse technique tempérée par le fait que le robot était relié à une pompe hydraulique alimentée par un moteur à combustion, ce qui limitait grandement sa mobilité. Mais une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) vient de présenter une évolution dotée d'un nouvel algorithme de contrôle et d'un système de propulsion électrique.

Ce nouveau robot Cheetah est à la fois plus silencieux et plus autonome que son prédécesseur. Il peut courir à 16 km/h et sauter par-dessus des obstacles de 33 centimètres de haut. Les chercheurs du MIT assurent que cette nouvelle version pourrait atteindre les 48 km/h.  « C'est la première fois que nous démontrons qu'un robot alimenté par des moteurs électriques peut courir et sauter par-dessus des obstacles », souligne l'un des membres de l'équipe dans une vidéo de Cheetah diffusée sur YouTube.

Pour parvenir à un tel résultat, l'équipe du MIT a développé un moteur électrique doté d'un couple très élevé contrôlé par des amplificateurs. Il a fallu ensuite développer un algorithme capable de reproduire la cinématique particulière du guépard lorsqu'il court. Ses pattes avant et arrière bondissent en tandem pour lui permettre d'atteindre sa pleine vitesse qui peut aller jusqu'à 60 km/h.

Le nouveau robot Cheetah peut non seulement courir, mais aussi sauter par-dessus des obstacles jusqu’à 33 centimètres de hauteur. © MIT News

Courir comme Usain Bolt

Lorsque le félin bondit, ses pattes touchent le sol pendant une fraction de seconde avant de redécoller. En biomécanique, le pourcentage de temps durant lequel la patte est en contact avec la terre ferme est dénommé « cycle de travail ». Plus l'animal court vite, plus ce cycle est court expliquent les chercheurs du MIT.

Pour reproduire cela, l'algorithme du robot contrôle la force que chaque patte exerce durant la fraction de seconde ou elle touche le sol, ce qui permet de maintenir une vitesse donnée.  « Une fois que je sais combien de temps ma jambe est au sol et combien de temps elle est en l'air, je sais quelle force j'ai besoin d'appliquer pour compenser la force gravitationnelle, explique le professeur Sangbae Kim qui travaille sur le projet Cheetah depuis le début. Maintenant, nous savons comment contrôler les bonds à différentes allures. Et pour sauter, il nous suffit de tripler la force et le robot franchit les obstacles. » Le scientifique ajoute que cette approche basée sur le contrôle de la force est proche de la manière dont courent les champions du sprint comme Usain Bolt. Cette technique permet de garantir la stabilité et l'agilité de ce robot quadrupède, y compris sur des terrains accidentés, comme le démontre la vidéo. De surcroît, le robot est presque aussi silencieux que son modèle vivant.

Cette technologie pourrait devenir un standard pour tous les robots bipèdes ou quadrupèdes. Les chercheurs du MIT estiment même qu'elle pourrait être adaptée pour fabriquer un nouveau type de prothèses de jambes, voire inventer un nouveau mode de transport pour remplacer la voiture !

Voici le nouveau robot-guépard Cheetah développé par une équipe du MIT. L’engin quadrupède inaugure un nouveau système de propulsion électrique, plus silencieux et autonome que celui de la première version. La cinématique des pattes, inspirée de celle du guépard, est pilotée par un algorithme qui gère la force que chaque patte exerce durant la fraction de seconde où elle touche le sol. © Jose-Luis Olivares, MIT