Des chercheurs de l’Universite de Beihang viennent de publier dans Microsystems and Nanoengineering, une revue du groupe Nature, la conception d’un robot rampant de 2 centimetres capable de se deplacer rapidement sans fil. La cle de cette performance : un mecanisme origami qui integre structure et actionnement en un seul assemblage plie.
Origami et piezoelectrique : l’art de fabriquer minuscule
Le principe de base s’inspire du procede Smart Composite Microstructure (SCM) developpe a Harvard, devenu une reference dans la micro-robotique depuis une quinzaine d’annees. Il consiste a fabriquer un robot en 2D, comme une feuille de materiau composite, puis a le plier en structure 3D pour lui donner forme et mouvement.
L’equipe de Beihang a pousse ce concept plus loin en integrant directement les actionneurs piezoelectriques dans la structure origami elle-meme. Resultat : un robot a six pattes paralleles de 2 centimetres de long, sans cables exterieurs, sans electronique de commande encombrante, et capable de se deplacer a vitesse elevee pour sa taille.
Des usages dans des espaces inaccessibles
Les robots a echelle insecte ouvrent des perspectives dans des environnements ou les machines conventionnelles ne peuvent pas penetrer. Une canalisation de quelques centimetres de diametre, une fissure dans une structure en beton, une zone de decombres apres un seisme ou un espace en micropesanteur : autant de terrains ou un essaim de micro-robots pourrait operer la ou un drone ou un robot classique serait inutilisable.
Les actionneurs piezoelectriques sont au coeur de cette miniaturisation. Reconnus pour leur haute precision et leur temps de reponse rapide, ils permettent ici de generer le mouvement des pattes sans moteurs electromagnetiques traditionnels, trop encombrants a cette echelle. C’est cette combinaison avec l’origami qui permet d’atteindre a la fois compacite et performance.
La Chine s’impose dans la micro-robotique
Beihang, anciennement connue sous le nom de BUAA (Beijing University of Aeronautics and Astronautics), est l’une des universites chinoises affiliees au ministere de l’Industrie et des Technologies de l’Information. Elle fait partie des programmes 211, 985 et Double First-Class, les equivalents des grandes universites de recherche mondiales.
Pendant des annees, les robots Harvard Ambulatory Micro Robots (HAMR) ont fait reference dans le domaine, avec des vitesses atteignant 44,2 cm/s. Cette publication de Beihang dans une revue Nature signale une progression nette des equipes chinoises sur ce terrain de la micro-robotique, jusqu’ici domine par des laboratoires americains et europeens.
L’article complet est disponible dans Microsystems and Nanoengineering : « A parallel-legged insect-scale robot based on actuation-structure integrated origami mechanism ».
