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Un robot « sans cervelle » peut franchir des obstacles complexes

Les chercheurs qui ont créé un robot logiciel capable de naviguer dans des labyrinthes simples sans course humaine ou informatique se sont maintenant appuyés sur ces travaux pour créer un robot logiciel « sans cervelle » able de naviguer dans des environnements plus complexes et dynamiques.

“Dans nos travaux antérieurs, nous avons démontré que notre robot mou était capable de se tordre et de se frayer un chemin à travers une program d’obstacles très uncomplicated”, explique Jie Yin, auteur co-correspondant d’un short article sur le travail et professeur agrégé de mécanique et d’aérospatiale. ingénierie à la North Carolina Condition College. “Cependant, il était incapable de tourner à moins de rencontrer un obstacle. Concrètement, cela signifiait que le robotic pouvait parfois rester coincé, rebondissant entre des obstructions parallèles.

“Nous avons développé un nouveau robotic souple capable de tourner tout seul, lui permettant de se frayer un chemin à travers des labyrinthes sinueux, et même de contourner des obstructions en mouvement. Et tout cela est réalisé en utilisant l’intelligence physique, plutôt que d’être guidé par un robot. ordinateur.”

L’intelligence physique fait référence à des objets dynamiques – comme les robots mous – dont le comportement est régi par leur conception structurelle et les matériaux dont ils sont constitués, plutôt que par un ordinateur ou une intervention humaine.

Comme pour la edition précédente, les nouveaux robots souples sont constitués d’élastomères à cristaux liquides en forme de ruban. Lorsque les robots sont placés sur une area 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 floor se contracte, tandis que la partie du ruban exposée à l’air se contracte. pas. Cela induit un mouvement de roulement  plus la area est chaude, as well as le robot roule vite.

Cependant, alors que la edition précédente du robot logiciel avait une conception symétrique, le nouveau robot comporte deux moitiés distinctes. Une moitié du robot a la forme d’un ruban torsadé qui s’étend en ligne droite, tandis que l’autre moitié a la forme d’un ruban furthermore étroitement torsadé qui s’enroule également sur lui-même comme un escalier en colimaçon.

Cette conception asymétrique signifie qu’une extrémité du robotic exerce in addition de drive sur le sol que l’autre extrémité. Pensez à un gobelet en plastique dont l’ouverture est furthermore massive que sa foundation. Si vous le faites rouler sur la desk, il ne roule pas en ligne droite : il forme un arc en traversant la desk. Cela est dû à sa forme asymétrique.

“Le concept derrière notre nouveau robot est assez simple : en raison de sa conception asymétrique, il tourne sans avoir à entrer en get in touch with avec un objet”, explique Yao Zhao, premier auteur de l’article et chercheur postdoctoral à NC Condition. “Ainsi, même s’il modify de path lorsqu’il entre en contact avec un objet, ce qui lui permet de naviguer dans des labyrinthes, il ne peut pas rester coincé entre des objets parallèles. Au lieu de cela, sa capacité à se déplacer en arcs lui permet essentiellement de se frayer un chemin librement. “.

Les chercheurs ont démontré la capacité de la conception asymétrique du robotic souple à naviguer dans des labyrinthes in addition complexes – y compris des labyrinthes avec des parois mobiles – et à se faufiler dans des espaces plus étroits que la taille de son corps. Les chercheurs ont testé la nouvelle conception du robotic sur une area métallique et dans le sable.

“Ce travail constitue une nouvelle étape en nous aidant à développer des approches innovantes en matière de conception de robots souples, en particulier pour les programs dans lesquelles les robots souples seraient capables de récupérer l’énergie thermique de leur environnement”, explique Yin.

Le travail a été réalisé avec le soutien de la Nationwide Science Basis sous les subventions 2005374, 2126072, 1944655 et 2026622.