Ce robot serpent qui creuse un tunnel s’inspire de la nature pour garder la tête dans le sable

Des ingénieurs de l’université de Santa Barbara et de Georgia Tech ont mis au point un robot serpent qui utilise diverses méthodes pour creuser dans le sable ou le sol mou.

Un robot serpent plus vrai que nature

Les serpents ont longtemps été une source d’inspiration pour les robots grâce à la relative simplicité de leurs mouvements. Ils ont ainsi été utilisés pour explorer des environnements tels que les dunes de sable ; ainsi que les fonds marins, les canalisations, les centrales nucléaires désaffectées et même le corps humain.

Maintenant, ils se dirigent vers le sous-sol. Le plus grand obstacle, bien sûr, est qu’il y a beaucoup plus de résistance ; même dans un matériau granulaire comme le sable et le sol, que dans l’eau ou l’air. Mais l’équipe de l’UCSB et de Georgia Tech a mis au point un robot qui peut s’attaquer à ce problème de plusieurs manières.

La nouvelle conception part d’un robot souple existant qui se déplace en « poussant » à partir de son extrémité. Cela l’aide déjà dans ses aventures souterraines. Comme la pointe est la seule partie mobile, la friction est bien moindre que si le corps entier était en mouvement. Pour l’aider à se déplacer encore plus facilement, un dispositif a été fixé à l’extrémité du robot. Il grandit et qui souffle de l’air devant lui, poussant le sable de côté pour dégager un chemin.

Une question de physique élémentaire …

Mais il y a un autre défi : lorsqu’il se déplace horizontalement dans le sable, le robot serpent a tendance à s’élever jusqu’à ce qu’il émerge à la surface. C’est une question de physique élémentaire. La pression exercée par la petite quantité de sable au-dessus du robot est bien moindre que celle exercée par le sable compacté en dessous.

Pour contrer ce phénomène, l’équipe a fait en sorte que le robot envoie également de l’air vers le bas ; afin de réduire cette friction. L’ajout d’un coin à l’avant, inspiré d’un lézard sablé qui creuse des tunnels, a également permis de se frayer un chemin.

Le résultat final est un petit robot qui peut se déplacer relativement facilement dans un milieu sec et granuleux. Il peut éviter les obstacles en se tordant et en tournant comme un serpent ; ou en plongeant dans le sable pour refaire surface de l’autre côté.

Selon l’équipe, cette conception pourrait s’avérer utile pour des tâches telles que l’échantillonnage du sol et l’installation de tuyaux et de câbles sous terre.

Les recherches ont été publiées dans la revue Science Robotics. Le robot serpent peut être vu en action dans la vidéo ci-dessous.