Soft Robot de la North Carolina State University a une colonne vertébrale «bistable» qui lui permet de galoper sur terre.

Avantages

  • Augmentation de la vitesse
  • Efficacité accrue

Applications

  • Recherche et sauvetage
  • Fabrication

Objectifs de développement durable des Nations Unies abordés

  • Objectif 3 : Bonne santé et bien-être

  • Objectif 9 : Innovation et infrastructure de l'industrie

Le projet

Pour les missions de sauvetage, la vitesse est essentielle. L'utilisation de robots peut aider à réduire les risques pour les humains et permet aux aliments et aux fournitures médicales d'arriver beaucoup plus rapidement. Les robots mous typiques utilisent un mécanisme de rampement pour se déplacer sur terre. Cela signifie que le robot doit rester en contact avec le sol à tout moment, limitant sa vitesse maximale.

Détails de l'innovation

Ces nouveaux robots en silicone souple sont connus sous le nom de robots LEAP (Levering Elastic Instabilities for Amplified Performance) et mesurent environ 7 centimètres de long et pèsent environ 45 grammes. Ils se sont inspirés de la biomécanique de la colonne vertébrale des guépards, qui sont les animaux les plus rapides sur terre. Chaque robot est doté d'une colonne vertébrale «bistable» à ressort, lui permettant de basculer entre deux états stables en pompant rapidement de l'air dans les canaux qui bordent le robot. La commutation libère une quantité importante d'énergie, ce qui permet au robot d'exercer suffisamment de force pour soulever ses « pieds » du sol. Cela permet au robot de galoper sur une surface beaucoup plus rapidement, jusqu'à 2.7 longueurs de corps par seconde contre 0.8 longueurs de corps par seconde pour les robots mous traditionnels. Les pieds des robots LEAP peuvent également être remplacés par des nageoires, ce qui leur permet de nager dans l'eau à une vitesse de 0.78 longueur corporelle par seconde, contre 0.7 longueur corporelle par seconde pour l'ancien robot souple nageant le plus rapidement.

 

Modèle biologique

Les guépards sont les créatures les plus rapides sur terre, capables de passer de 0 à 60 km/h en moins de 3 secondes. Ils tirent leur vitesse et leur puissance de la flexion de leurs épines, ce qui permet à leurs pattes arrière et avant de se chevaucher sous le corps du guépard. La colonne vertébrale recule alors comme un ressort, propulsant les pattes du guépard vers l'arrière et lui permettant d'atteindre des foulées allant jusqu'à 25 pieds.