Le robot souple de l'Istituto Italiano di Tecnologia imite le mouvement créé par les muscles longitudinaux et circulaires des vers.

Avantages

  • Améliore les performances
  • Autonome

Applications

  • Exploration souterraine
  • Construction et Génie Civil

Le projet

Alors que des robots mous ont déjà été créés pour imiter le mouvement des vers de terre basé sur une vague de contractions musculaires circulaires et longitudinales (appelé mouvement péristaltique), les conceptions utilisaient des composants qui devaient être commutés entre deux configurations. Ils produisaient des forces longitudinales ou radiales, mais pas les deux ensemble. De plus, les conceptions précédentes ne généraient de force que pendant l'actionnement et étaient passives à d'autres moments.

Détails de l'innovation

Le robot souple intègre plusieurs actionneurs souples péristaltiques bidirectionnels (PSA) qui se lient pour former un réseau de segments. Chaque segment est rempli d'un fluide incompressible qui, lorsqu'il est sous pression positive, provoque l'allongement du PSA en se comprimant radialement (le segment s'étire en s'amincissant). Lorsqu'il est sous pression négative, le PSA se contracte longitudinalement, poussant le fluide radialement vers l'extérieur (le segment grossit tout en devenant plus court). L'ajout de patins de friction au bas de chaque segment augmente l'adhérence, et la pression alternée dans les segments de manière coordonnée fait avancer le robot à des vitesses allant jusqu'à 1.35 mm/s.

Un actionneur souple péristaltique se dilate et se contracte :

Connectés ensemble, le mouvement du PSA ressemble à un ver de terre :

Modèle biologique

Un ver de terre commun a des centaines de segments avec des muscles circulaires et longitudinaux qui fonctionnent indépendamment. À l'intérieur de chaque segment, un fluide incompressible maintient la forme du segment et prévient les dommages lorsque le ver creuse dans des environnements à haute pression. Lorsqu'un ver de terre se tortille vers l'avant, la contraction des muscles circulaires rend les segments plus fins et plus longs, ce qui permet au ver d'atteindre l'avant. La contraction des muscles longitudinaux rend les segments plus courts et plus gros, ce qui tire l'arrière du corps vers l'avant. La coordination de ces mouvements à travers les segments du ver et l'utilisation de ses soies - de courts poils raides qui fournissent des ancres - créent un mouvement péristaltique en forme de vague qui propulse l'invertébré vers l'avant.