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Robotique hybride : les biobots

Dossier - La robotique de A à Z
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Découvrez l'évolution historique et technique de la robotique, depuis les premiers automates jusqu'aux humanoïdes autonomes, en passant par les animats.

  
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Cette page présente la conception de systèmes hybrides entre le vivant et les machines. Il s'agit d'une autre voie de recherche biomimétique, qui concerne les « biobots », dont les corps sont robotiques, mais dont les équipements nerveux et sensorimoteurs peuvent être issus du vivant.

Qu'est-ce que la robotique hybride ? Zoom sur les biobots. © Tatiana Shepeleva, Shutterstock

Du vivant sur des robots

Les robots mis au point à l'université de Tokyo (Japon) sont équipés d'antennes prélevées sur le bombyx du mûrier.

Des biobots munis d'antennes de bombyx du mûrier. © Université de Tokyo

Grâce à elles, le papillon mâle détecte à longue distance quelques molécules de phéromones sécrétées par la femelle et peut ainsi la rejoindre. De la même façon, ces robots suivent une trace olfactive et se dirigent dans des environnements complexes.

D'autres animats peuvent se mouvoir, comme le robot nageur du MIT, grâce à des actionneurs vivants, de vrais muscles de grenouille. D'autres encore utilisent un cerveau réel.

Ecobot-II est équipé d’un système digestif « vivant » constitué d’une série de huit piles à combustible microbiennes hébergeant des bactéries prélevées dans la boue d’une station d’épuration voisine. © Chris Melhuish, University of Bristol and University of the West of England

En effet, des équipes italo-américaines ont connecté le système nerveux d'une lamproie aux capteurs lumineux et aux roues d'un robot mobile. Les circuits nerveux de l'animal sont capables d'apprendre à un robot à se déplacer vers une lumière.

Biobot mobile contrôlé par un cerveau de lamproie. © DR

Maintenir en vie un encéphale isolé n'est pas chose aisée, aussi les roboticiens du centre Suny Health, à Brooklyn (États-Unis), ont opté pour un contrôle du robot par un cerveau in vivo ; ils sont parvenus à entraîner des singes et des rats à utiliser leurs ondes cérébrales pour déplacer un bras robotique.

Quand le robot contrôle le vivant

Cependant, si l'on peut augurer l'énorme intérêt de ces études, par exemple pour un contrôle moteur de prothèses par la seule activité cérébrale de personnes tétraplégiques, on peut tout aussi bien s'interroger sur l'éthique d'autres programmes mis en œuvre par ces mêmes chercheurs. En d'autres termes, si le contrôle d'une machine par un être vivant ne pose pas de problème éthique, il n'en va pas de même quand une machine gouverne l'action d'un être vivant.

Principe de l'expérience du rat « télécommandé » par ordinateur. © Centre Suny Health

C'est notamment le cas lorsque des biologistes télécommandent les déplacements d'un rat à l'aide d'impulsions électriques envoyées dans certaines zones de son système nerveux (voir image ci-dessus), même si l'objectif déclaré est d'utiliser ce rat pour détecter la présence éventuelle d'humains ensevelis sous des décombres.