jeudi, 23 mai 2024

Un robot « sans cervelle » peut naviguer dans des labyrinthes sinueux

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Université d’État de Caroline du Nord

Les chercheurs ont en fait développé un robot logiciel « sans cervelle » capable de naviguer dans des environnements complexes et dynamiques.

La même équipe a précédemment produit un robot logiciel qui pouvait naviguer dans des labyrinthes faciles sans la direction d’un humain ou d’un système informatique.

« Dans nos travaux antérieurs, nous avons montré que notre robot logiciel était capable de se frayer un chemin à travers un parcours d’obstacles très simple », explique Jie Yin, professeur agrégé. de génie mécanique et aérospatial à l’Université d’État de Caroline du Nord et auteur co-correspondant d’une étude en.

(Crédit : NC State)

« Cependant, il était incapable de tourner à moins de rencontrer un obstacle. En termes utiles, cela signifiait que le robot pouvait dans certains cas rester coincé, se redresser et avancer entre des obstacles parallèles.

« Nous avons en fait développé un nouveau robot souple qui peut tourner tout seul, lui permettant de faire son chemin à travers des labyrinthes sinueux, en négociant même son chemin autour de défis en mouvement. Et tout cela est fait en utilisant l’intelligence physique, au lieu d’être assisté par un ordinateur. « 

L’intelligence physique fait référence à des choses vibrantes – comme des robots mous – – dont les habitudes sont régies par leur conception structurelle et les produits dont ils sont fabriqués, plutôt que par un ordinateur ou une intervention humaine.

Comme pour la variante précédente, les nouveaux robots mous sont fabriqués à partir de rubans. comme les élastomères à cristaux liquides. Lorsque le robot est placé sur une surface dont la température est d’au moins 55 degrés Celsius (131 degrés Fahrenheit), soit plus chaude que l’air ambiant, la partie du ruban touchant la surface se contracte, tandis que la partie du ruban exposée à l’air ne fait pas. Cela provoque un mouvement de roulement ; plus la surface est chaude, plus le robot roule vite.

Néanmoins, alors que la version précédente du robot souple avait un style symétrique, le nouveau robot a 2 moitiés distinctes. Une moitié du robot est formée comme un ruban torsadé qui s’étend en ligne droite, tandis que l’autre moitié a la forme d’un ruban torsadé plus solidement qui s’enroule également sur lui-même comme un escalier en colimaçon.

Cette conception asymétrique implique qu’une personne à l’extrémité du robot exerce plus de force sur le sol que l’autre extrémité. Prenons un gobelet en plastique dont l’ouverture est plus large que sa base. Si vous le faites rouler sur la table, il ne roule pas en ligne droite : il forme un arc en parcourant la table. Cela est dû à sa forme déséquilibrée.

« Le concept derrière notre tout nouveau robot est assez simple : en raison de sa conception déséquilibrée, il tourne sans avoir besoin d’entrer en contact avec un objet », explique Yao Zhao. , chercheur postdoctoral et tout premier auteur de l’article.

« Ainsi, même s’il change de direction lorsqu’il entre en contact avec un objet, lui permettant de parcourir des labyrinthes, il ne peut pas rester coincé entre les deux. « 

Les scientifiques ont démontré la capacité du style robotique souple asymétrique à parcourir des labyrinthes plus complexes, y compris des labyrinthes avec murs mobiles – et passe à travers des zones plus étroites que la taille de son corps. Les scientifiques ont vérifié la toute nouvelle conception du robot à la fois sur une surface métallique et dans le sable.

« Ce travail est une nouvelle étape en nous aidant à développer des méthodes ingénieuses de conception robotique douce, en particulier pour les applications où la robotique serait capable de collecter la chaleur de son environnement », déclare Yin.

La National Science Foundation a soutenu le travail.

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