Des robots quadripèdes tout terrain

Imaginez une mule mécanisée capable de négocier un terrain rocheux, glisser sur la glace, se rire de la boue, se faufiler dans les sous-bois et grimper des pentes raides. Elle peut voir et éviter des obstacles, résister aux coups et aux chutes, suivre un homme ou s’en tenir à un parcours prédéfini, tout en transportant une charge de 50 kilos. Ce qui ressemble à une créature de roman de science-fiction existe bel et bien : il s’agit d’un robot évolué à quatre pattes appelé BigDog, qui a déjà été testé dans la campagne du Massachusetts, aux États-Unis.

Avec l’aide d’un financement de la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency ou agence pour les projets de recherche avancée de défense), dépendante du Pentagone, BigDog et son successeur de deuxième génération, LS3 (abréviation de Legged Squad Support System), ont été conçus et construits par Boston Dynamics, une petite entreprise de pointe à Waltham, dans la banlieue de Boston. La société emploie une équipe de 70 techniciens, ingénieurs et scientifiques, et est spécialisée dans la construction de systèmes robotiques doués de la mobilité, l’agilité, la dextérité et la vitesse des animaux et des êtres humains. Ses robots associent des systèmes de commande dynamiques de pointe et des conceptions mécaniques avancées. Son fondateur, Marc Raibert, ancien professeur au MIT, envisage une large gamme d’applications pour ses robots agiles, du transport de provisions aux missions de reconnaissance, de sauvetage et de lutte contre l’incendie en milieu accidenté.

Selon Marc Raibert, dans une dizaine d’années, les petits robots intelligents seront aussi banals que les jeeps : « Près de la moitié des terres émergées sont inaccessibles aux véhicules à roues et à chenilles. Mais hommes et animaux peuvent se déplacer presque partout à pied. » D’où l’idée de construire un robot qui se meut comme une créature vivante, qui détecte ce qui l’entoure, et qui peut courir, marcher et même sauter par-dessus les obstacles. «  Un tel robot à équilibrage automatique dynamique requiert des commandes informatiques de pointe et des conceptions structurelles et mécaniques avancées »  , explique Marc Raibert. « Il y a eu quelques robots à pattes dans le passé, mais BigDog et LS3 sont largement en avance en termes de comportement sur terrain accidenté et dans toutes sortes de conditions réelles ».

  Le robot Petman testera des vêtements de protection chimique

  Développé par une équipe d’ingénieurs et de chercheurs de Boston Dynamics, Bell Helicopter, AAI Corporation, Carnegie Mellon, the Jet Propulsion Laboratory, and Woodward HRT, LS3 devrait entrer dans sa phase de test à la mi-2012, au terme de trente mois de développement. Ce sera une version améliorée de BigDog : il aura une plus grande capacité de charge utile (près de 200 kg) et un rayon d’action à pied de 32 kilomètres en 24 heures avant ravitaillement. Il sera capable d’obéir à des ordres simples donnés par un homme, tels que « suis moi » ou « attend », qui peuvent être communiqués via un appareil portable. Si BigDog est muni de capteurs dans ses pattes pour détecter le terrain, son successeur, plus autonome,  pourra voir et s’orienter grâce à un GPS, un lidar, et un système informatisé de vision.

Les vérins hydrauliques, qui commandent les pattes des robots de Boston Dynamics, sont l’un des composants-clés assurant que ceux-ci se déplacent dans pratiquement n’importe quel environnement durant des heures. C’est en partie grâce à Trelleborg Sealing Solutions, qui a fourni à l’équipe de Marc Raibert des joints compacts haut de gamme en mélange de polytétrafluoroethylène (PTFE) pour les articulations de BigDog. « Les joints toriques normaux se détériorent rapidement et fuient. Nous avons donc proposé des joints résistants hautes performances qui répondent à leurs besoins », explique Don Esterly, l’un des responsables techniques de Trelleborg Sealing Solutions. « Ce chien mécanique marchant et courant était un projet inhabituel étant donné que ce type de joints est plus couramment utilisé pour le train d’atterrissage des avions et pour les équipements industriels », reconnaît-il.

Ce projet unique a poussé les deux entreprises à collaborer plus étroitement. Trelleborg fournit des joints haut de gamme pour le LS3 à venir et pour le dernier robot de l’entreprise, une créature humanoïde nommée « Petman ». Elle sera utilisée par l’armée américaine pour tester des vêtements de protection chimique. « Nous avons mis au point Petman, de la planche à dessin au robot qui marche, en huit mois seulement », affirme Marc Raibert.

Sur le tapis roulant du laboratoire, la dernière création de l’entreprise court déjà, déroulant son pied à partir du talon, comme un être humain.