Le terme “robot” a encore tendance à évoquer immédiatement l’image d’hommes de métal tout en blocs qui parlent avec des voix mécaniques, ou encore de cyborgs super sophistiqués, dignes de Westworld, impossibles à distinguer de l’Homo sapiens naturel à tous égards, sauf pour la méthode de création. Cependant, plus la robotique progresse en tant que domaine, plus il est clair (même pour les robophobes avoués comme moi) que les robots auront leur plus grand impact dans le monde réel sous toutes les formes qui ne sont pas directement inspirées de l’anatomie humaine.
En effet, certains des développements les plus passionnants de ces derniers temps dans le monde de la robotique, plutôt que d’accroître la complexité structurelle des objets en question, semblent aller dans la direction opposée : une simplicité radicale. Toutefois, cela ne signifie pas que les tâches pour lesquelles ces robots sont conçus deviennent moins complexes. C’est plutôt le contraire, et la simulation et l’impression 3D facilitent en grande partie cette dynamique. Par exemple, le mois dernier, nous avons parlé des robots spongieux qu’une équipe de recherche autrichienne a fabriqués à partir de matériaux renouvelables. Sans l’impression 3D, il est difficile d’imaginer comment les scientifiques à l’origine du projet auraient pu à la fois créer le matériau facilitant l’expérience et comprendre comment faire fonctionner le système robotique qu’ils ont créé, le tout en deux ans environ.
Dans le même ordre d’idées, une équipe de recherche du Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) du MIT a récemment publié un article intitulé “ElectroVoxel : Electromagnetically Actuated Pivoting for Scalable Modular Self-Reconfigurable Robots”, qu’elle présentera lors de la 2022 International Conference on Robotics and Automation (ICRA) qui se tiendra à Philadelphie du 23 au 27 mai. L’ElectroVoxel (qui pourrait porter un meilleur nom, à mon avis) est la version de l’équipe des robots modulaires, qui, comme le sous-titre de l’article l’indique, sont de petits blocs robotiques qui se reconfigurent eux-mêmes pour créer de grands assemblages changeants de structures robotiques.
Dans l’article, l’auteur principal de l’équipe, Martin Nisser, étudiant en doctorat au MIT, écrit : “Lorsque vous construisez une structure complexe et de grande taille, vous ne voulez pas être limité par la disponibilité et l’expertise des personnes qui l’assemblent, par la taille de votre véhicule de transport ou par les conditions défavorables du site d’assemblage. Si ces principes sont vrais sur Terre, ils sont encore plus difficiles à appliquer dans l’espace. …En appliquant cette technologie pour résoudre des problèmes réels à court terme dans l’espace, nous espérons pouvoir incuber la technologie pour une utilisation future sur Terre également.”
Les ElectroVoxels sont de petits cubes – leurs côtés mesurent environ 2,4 pouces – fabriqués à partir d’aimants à noyau de ferrite, enveloppés de fil de cuivre. À l’intérieur de chaque cube se trouve une carte de circuit imprimé, dont l’échafaudage a été imprimé sur une Ultimaker 3 ; les côtés magnétiques du cube sont fixés les uns aux autres par des connecteurs imprimés sur une Form 2 de Formlabs. Chaque cube coûte environ soixante-dix dollars à produire et une heure et demie à assembler. Encore une fois, cela n’aurait pas été possible sans l’impression 3D.
De plus, comme l’équipe l’explique dans l’article (p. 3), ” la planification manuelle des manœuvres de pivotement et de leurs affectations d’électroaimants associées devient intraitable pour plus de quelques cubes. Pour permettre aux utilisateurs de visualiser et de planifier les manœuvres de reconfiguration, nous avons développé une simulation (Fig. 3) qui calcule toutes les affectations d’électroaimants en fonction des manœuvres de reconfiguration souhaitées spécifiées par l’utilisateur.” Ainsi, l’aspect le plus unique de ce projet particulier – la création et l’utilisation de charnières sans fil, un concept assez époustouflant – est facilité plus ou moins entièrement par un logiciel d’imagerie 3D.
Comme le souligne Nisser, les applications les plus naturelles de l’ElectroVoxel, pour commencer, seraient dans l’espace, non seulement en raison de “la dynamique favorable fournie par la microgravité”, mais aussi pour la simple question pratique de l’optimisation de l’espace de stockage. De plus, comme dans le cas des robots spongieux à base de ressources renouvelables, l’absence de sensibilité des cubes robotiques les rend particulièrement bien adaptés à tout travail qui pourrait les détruire. Cela crée un potentiel de polyvalence et d’accessibilité qui ne pourrait jamais être atteint avec de grandes machines lourdes et à forte intensité de capital. L’intégration entre la simulation 3D et la réalité de la fabrication ne donne pas seulement aux chercheurs en robotique un meilleur contrôle sur leurs expériences, mais, ce faisant, elle ouvre la voie à une compréhension entièrement nouvelle du fonctionnement des robots.
Images fournies par le MIT
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