Un robot guépard qui fait des économies d’énergie

0

18.05.13 Un robot guépard qui fait des économies d’énergie

humanoides_fr_MIT_robot_guepard_cover2
   

Il n’y a pas que la société Boston Dynamics qui travaille en ce moment sur un robot guépard. Les chercheurs du MIT en développent un depuis plus de trois ans. L’équipe était présente lors de la conférence IEEE sur la Robotique et l’Automation (ICRA) et a présenté les excellents résultats de son biorobot.

Le robot de l’équipe du Laboratoire de Robotique Biomimétique du MIT de Boston atteint maintenant une vitesse de 22 km/h, ce qui est tout à fait honorable, mais encore loin du record établi à 47 km/h par le robot Cheetah développé pour la DARPA.

humanoides fr MIT robot guepard 2

Pour le moment les deux guépards robotisés sont raccordés par des fils pour des raisons de sécurité. Mais il faut les imaginer un jour en train de gambader innocemment dans la nature.

Ce qui les différencie entre eux est leur source d’énergie. Le Cheetah de Boston Dynamics est alimenté par un système hydraulique externe, tandis que le robot du MIT puise son énergie dans quatre batteries au lithium embarquées. Et ce n’est pas tout.

L’équipe a calculé que son robot est bien plus efficace sur le point de vue énergétique que son concurrent Cheetah. En calculant l’énergie dépensée par le robot en fonction de sa masse et de sa vitesse, ils arrivent à un coefficient égal à 0.51, en se basant sur le fait qu’il consomme environ 1 kW pour atteindre les 22 km/h. Ce coefficient serait proche de celui des vrais guépards ayant une corpulence similaire. Pour comparaison, le robot humanoïde ASIMO de Honda arrive à un coefficient de 2 et le robot mulet BigDog de 15 (il fonctionne aussi sur un système hydraulique).

humanoides fr MIT robot guepard 3

Conclusion : le robot de Boston Dynamics est deux fois plus rapide peut-être, mais beaucoup plus énergivore. A moins que l’entreprise trouve un moyen de rattraper cet écart, il va falloir qu’elle abandonne dans le futur ce type d’alimentation – hydraulique – au profit des moteurs électriques. Le professeur Sangbae Kim responsable du projet, en est convaincu : bien que les moteurs électriques ne puissent pas délivrer à la fois des hautes vitesses et de la puissance, ils seront plus appropriés pour les robots.

Son équipe a même développé un prototype de servomoteur triphasé pour robot, qui produit le double de puissance de ceux que l’on trouve dans le commerce.

humanoides fr MIT robot guepard 1

En plus du moteur, l’équipe a identifié différentes parties du robot pouvant être améliorées du point de vue de la consommation d’énergie : par exemple en incorporant un tendon en Kevlar entre la patte et le genou de l’animal, qui permet de réduire de 60% les contraintes appliquées aux jambes et de gagner en énergie.

Toujours dans un souci de recherche de l’efficacité, la structure du robot est construite à partir d’une mousse en polyuréthane recouverte d’une résine polymère, qui confère légèreté et rigidité. Finalement, la colonne vertébrale est composée d’un système différentiel – et non pas de servos individuels – qui répartit les forces entre chaque patte.

humanoides fr MIT robot guepard cover

La somme de tous ces éléments fait que le guépard du laboratoire du MIT économise ses batteries et peut parcourir jusqu’à 10 km en 1h23 avec simplement trois kilogrammes de batteries.

Ce travail de recherche est financé par le programme Maximum Mobility and Manipulation (M3) de la DARPA. L’équipe va publier prochainement son travail dans un article qui s’intitulera Design Principles for Highly Efficient Quadrupeds and Implementation on the MIT Cheetah Robot.

Ces sujets vous intéresseront aussi :

Commentaires