Un robot souple inspiré d’un serpent peut voyager à travers le sable et le sol

Les robots sont d’excellents explorateurs de la mer, de la terre, du ciel et de l’espace, mais l’un des environnements les plus difficiles à naviguer est le sol. Même les matériaux granulaires comme le sable ont beaucoup plus de résistance que l’eau et l’air. Néanmoins, les ingénieurs de Georgia Tech et du Université de Californie, Santa Barbara (UCSB) ont développé un robot souple ressemblant à un serpent qui utilise diverses méthodes pour creuser avec succès le sable et le sol.

Le robot mou se déplace en poussant à partir de sa pointe comme une vigne. Cette fonctionnalité est pratique pour les aventures souterraines. Étant donné que la pointe est la seule pièce mobile, la friction est beaucoup plus faible que si plus de mouvement est impliqué. Attaché à l’extrémité croissante du robot se trouve un dispositif qui souffle de l’air vers l’avant, repoussant le sable et dégageant le chemin afin que le robot puisse se déplacer plus efficacement.

Cependant, alors que le prototype du robot se déplaçait horizontalement dans le sable, il avait tendance à s’élever jusqu’à ce qu’il apparaisse à la surface de l’eau. C’est de la physique rudimentaire. La petite quantité de sable au-dessus du robot exerce moins de pression que le sable comprimé en dessous, ce qui fait monter le robot vers le haut.

Pour résoudre ce problème, l’équipe a ajouté un autre moteur au robot pour projeter de l’air vers le bas, réduisant ainsi sa friction. Ils ont également ajouté une cale dans la tête de l’appareil pour aider à se frayer un chemin plus efficacement dans le sable. Cette idée est venue des lézards sandfish, connus pour creuser et nager dans le sable.

Le résultat final est un petit robot capable de déplacer assez facilement des substances granulaires sèches. Au cours de son voyage souterrain, le robot peut éviter les obstacles en se tordant et en tournant comme un serpent, montant de l’autre côté.

Le professeur Daniel Goldman, de Georgia Tech, a noté :

Le développement d’un robot doté de telles capacités peut inspirer de nouvelles études animales et mettre en évidence de nouveaux phénomènes dans la physique des substrats granulaires.

Ce robot souple ressemblant à un serpent ressemble peut-être à une marionnette à chaussettes, mais il peut faire bien plus encore. Selon les ingénieurs, cela pourrait aider à recueillir des échantillons de sol ou à installer facilement des canalisations souterraines.

Au cours des dernières années, nous avons vu des robots passionnants inspirés du règne animal. Par exemple, en 2019, Pliant Energy Systems a dévoilé Velox – un hybride robot, drone, générateur qui se recharge en se déplaçant. Velox peut couvrir presque tous les types de terrain sur terre et se frayer un chemin dans l’eau, en passant de manière transparente entre les deux environnements différents.