Inspirés du vivant, ces muscles artificiels promettent des robots bien plus redoutables

Décrits dans l'étude « Versatile Artificial Muscles by Decoupling Anisotropy » qui a été publiée dans la revue Pnas, ces actionneurs révolutionnaires vont rendre les robots nettement plus puissants, mais aussi plus légers, plus petits et plus autonomes en énergie.

Ainsi équipés, ils pourront par ailleurs contourner les obstacles qui limitent encore largement l'efficacité des modèles actuels, mais aussi fonctionner dans l'eau bouillante et résister aux surfaces abrasives.

Une technologie inspirée par la nature

Ces muscles artificiels, baptisés Harp (Helical Anisotropically Reinforced Polymer), imitent le fonctionnement des muscles naturels, en ayant la même capacité plastique de mouvement. Flexibles, très légers et silencieux, ils sont parfaitement adaptés à la robotique souple et offrent une force de levage proportionnellement bien supérieure à celle des actionneurs électriques de même poids.

Lire l'article

Concrètement, ils ressemblent à de petits tubes enroulés comme des cavatappi, qui sont des pâtes creuses, striées et en forme de tire-bouchon. Constitués d'un noyau malléable, d'un tube élastique entourant ce noyau et d'une structure hélicoïdale imprimée sur le tube, ils peuvent se dilater et se contracter instantanément lorsqu'on les gonfle avec de l'air comprimé.

En matière de résultats, les premiers prototypes atteignent un taux de contraction de 75 %, une densité de puissance de 1,93 kW kg⁻¹ et un rendement énergétique de 29 %, soit des performances qui vont bien au-delà de ce que l'on pouvait faire jusqu'ici.

Nombreuses applications

Cette technologie ouvre en grand le champ des possibles de la robotique. Selon les chercheurs, les actionneurs Harp vont permettre de concevoir des machines qui, grâce à leur force, leur souplesse, et leur petite taille, pourront effectuer des missions de sauvetage lors d'un tremblement de terre, en se faufilant sous les gravats pour identifier les blessés et leur porter secours. Il va également devenir possible de concevoir des assistants robotiques à domicile, qui aideront les personnes âgées à effectuer des tâches ménagères.

Lire l'article

Dans l'industrie, ces nouveaux champions de la robotique pourront faciliter l'exploration et l'exploitation des environnements extrêmes, par exemple des sources hydrothermales, grâce à leur incroyable résistance thermique et mécanique.

Enfin, les actionneurs Harp pourront aussi jouer un rôle dans l'automatisation avancée des opérations d'assemblage de précision, notamment dans les usines, car, en plus de pouvoir soulever des objets lourds, ils ont suffisamment de dextérité pour effectuer des mouvements qui requièrent une grande délicatesse.