De petits cubes autonomes qui utilisent l’origami pour changer de forme pourraient être la clé d’une nouvelle vague de robotique multifonctionnelle, selon une étude publiée dans la revue Robotique scientifique.

Les petits cubes, conçus et construits par une équipe dirigée par Shuhei Miyashita du laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle du Massachusetts Institute of Technology, aux États-Unis, représentent une avancée significative dans la construction de robots «auto-configurables» qui peuvent changer leur fonctionnalité en changeant leur forme. .

Les conceptions précédentes de robots auto-configurables ont exploré un certain nombre d’approches, notamment le fait d’avoir un essaim de robots, chacun faisant son propre maillage métallique triangulaire pour faire partie d’une structure plus grande et ayant des robots fabriqués à partir d’une bibliothèque modulaire remplaçable.

Miyashita et ses collègues soulignent que ces approches et d’autres partagent un certain nombre de limites. Beaucoup, par exemple, sont relativement volumineux en raison de la nécessité pour chaque module, ou remède en essaim, de transporter une électronique embarquée encombrante.

La solution de l’équipe à ces problèmes est à la fois élégante et – à moins que ce ne soit un terme inapproprié à utiliser en relation avec les robots industriels – douce.

Les cubes sont petits – moins d’un centimètre cube – car la plupart des composants électroniques à bord ont été coulés. Au lieu de cela, les robots travaillent sur une base magnétique – dont les impulsions font bouger le cube, appelé « walkbot », en basculant d’une face à l’autre.

A un endroit donné du substrat magnétique est placée une plaque électronique, sur laquelle une « peau » plate est constituée d’un film polymère thermorétractable pré-étiré (dans ce cas du polychlorure de vinyle). Le walkbot bouge sur la peau qui est chauffée par la plaque électronique et se replie, à la manière de l’origami, autour du cube.

À ce stade, le cube d’origine est devenu un objet robot avec une forme plus complexe et peut donc faire un autre travail. L’équipe de Miyashita montre que le processus peut être répété, chaque couverture en origami catalysant une couche externe différente pour également se déplier et former une forme encore plus complexe.

Dans les tests de laboratoire, chaque métamorphose de l’origami a pris environ trois minutes.

Le processus est facile à inverser: lorsque la tâche du robot nouvellement configuré est terminée, il est conduit vers un bain d’eau peu profond. Sous la surface, le polymère se développe et reprend sa forme plate d’origine, laissant le cube sous-jacent libre de passer à la tâche suivante.

« Nous pensons que ce travail ouvrira la porte au développement d’une nouvelle classe de robots compacts et pouvant être spécialisés et adaptés pour effectuer un large éventail de tâches », concluent les auteurs.

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