Des tentacules robotiques pour se saisir du moindre objet

Agripper un objet puis le tenir assez longtemps pour l’obtenir n’est pas chose aisée. En témoigneront volontiers les amateurs de machines à griffes lors des fêtes foraines ! Et pourtant, attraper une peluche n’est rien comparé à la saisie d’un morceau de corail menacé ou d’un précieux artefact issu d’une épave engloutie… Une équipe de recherche de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) menée par Kaitlyn Becker, professeure assistante d’ingénierie mécanique au MIT (Massachusetts Institute of Technology), a récemment mis au point un robot mou semblable à une méduse. Ses multiples filaments, relativement faibles individuellement, deviennent capables de soulever à peu près n’importe quoi par la force du nombre tout en s’affranchissant des prérequis habituels d’une telle opération.

Tentacules robotique : quand la force vient du nombre

Obtenir une prise viable sur un objet quelconque demande une reconnaissance avancée de ce dernier. En effet, sa morphologie guide la planification du mouvement menant à sa saisie, que ce soit en mécanique biologique ou d’ingénierie. Une opération complexe et chronophage pour le manipulateur, qui doit compter sur des boucles de rétroaction permanentes pour ajuster sa griffe. Dans leur article paru le 10 octobre 2022 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, les chercheurs du SEAS ont présenté une nouvelle voie basée sur la robotique molle. S’inspirant de la nature, leur appareil se compose d’une multitude de filaments minces et évidés en élastomère. Un côté de chacun des tubes possède une épaisseur de matériau caoutchouteux plus importante. Pourquoi cela ? Parce qu’ainsi, une fois les filaments pressurisés, ces derniers se courbent automatiquement à la manière de queues de cochon ! Et pour relâcher la pression, rien de plus simple : il suffit de dépressuriser les tubes.

Individuellement, chaque filament est capable d’accommodation afin de se conformer localement à l’objet ciblé. Reste que sa force est limitée… Ce qui n’est pas un problème ! Elle permet au contraire de s’attaquer à des objets fragiles sans craindre de casse. Mais une fois mis en réseau, l’affaire n’est plus la même. La combinaison des interactions filament-filament et filament-objet résulte alors en une capacité de prise plus grande que la somme de ses parties. L’enchevêtrement étroit des filaments de la « méduse robot » avec l’objet visé, comme avec une proie marine, permet finalement une prise en main en douceur et adaptable à l’envi. Pour s’en assurer, l’équipe du SEAS a réalisé des simulations, mais également des tests expérimentaux sur des objets de formes, de tailles et de masses diverses et variées (plantes en pot, jouets…). Le futur de l’appareil pourrait se trouver du côté de la production et de la distribution agricole de fruits et légumes, ou même de celui de la médecine et de la prise en charge de tissus délicats.