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Des robots qui imitent les muscles

Des robots mous

Photo : EPFL/Marc Delachaux

Radio-Canada

Des robots flexibles imitant les muscles et qui pourraient éventuellement servir d'outils de réhabilitation ont été créés par des ingénieurs suisses.

Un texte d'Alain LabelleTwitterCourriel

L'équipe du Laboratoire de robotique reconfigurable de l'EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) explique que ses « soft robots » entrent en mouvement par injection d'air et peuvent être produits à grande échelle.

Gunjan Agarwal, Matthew Robertson et Jamie PaikAgrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Les cherheurs Gunjan Agarwal, Matthew Robertson et Jamie Paik.

Photo : EPFL/Marc Delachaux

Les robots sont composés d'élastomères comme le silicone. Leurs moteurs sont inspirés des muscles et leur corps est composé de plusieurs « ballons ». Les mouvements des robots sont contrôlés en faisant varier la pression de l'air dans ces ballons.

Matthew Robertson et ses collègues ont même développé un modèle qui permet de prédire et de contrôler précisément le comportement mécanique de ces machines.

Outre la réhabilitation des patients, ces robots peuvent aussi servir à :

  • Manipuler des objets fragiles
  • Assister des personnes à mobilité réduite dans leurs tâches

Les travaux des chercheurs, publiés dans Nature - Scientific reports (Nouvelle fenêtre), montrent qu'il est possible de prédire précisément les mouvements d'une gamme de modules, dont la structure est faite de compartiments et de chambres placées en sandwich. Ces actuateurs (systèmes de commande à distance) en forme de concombre peuvent s'étirer sur près de 5 à 6 fois leur longueur et se plier de manière bidirectionnelle, selon les modèles.

Nous avons procédé à de nombreuses simulations et établi un outil pour prédire la déformation des actuateurs en fonction de leur forme, de leur épaisseur ou des matériaux dont ils sont composés.

Gunjan Agarwal, premier auteur de l'article

Actuellement, les constructions en élastomères sont très résistantes, mais difficiles à contrôler.  La capacité de prédire comment et dans quelle direction ils se déforment améliore leur précision.

Notre outil pour fabriquer les robots est maintenant disponible en ligne et téléchargeable par tout roboticien ou tout étudiant qui le souhaite.

Gunjan Agarwal
La disposition du fil permet de guider la déformationAgrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Photo : EPFL/Marc Delachaux

Des prototypes destinés au domaine médical ont également été mis au point, comme une ceinture faite de plusieurs éléments gonflables, qui vise à soutenir et à guider les mouvements de patients lors d'exercices de réhabilitation. Ces robots pourraient aider les personnes qui ont subi un accident vasculaire cérébral.

L'idée est d'utiliser la ceinture pour soutenir le tronc du patient, et lui redonner une sensibilité dans les mouvements.

Matthew Robertson, responsable du projet

L'aspect médical de ces travaux a été décrit dans le journal Soft robotics.

Science