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Saturday, 26 September 2026dailybeirut.com
Tech & Sciences
Des ingénieurs de l'université de Washington ont conçu DirectHop, un petit robot capable de sauter des obstacles avec une précision centimétrique grâce à un moteur électrique direct.
Un robot tenant dans la paume peut franchir une marche d'escalier standard, atterrir, se redresser et recommencer. L'équipe d'ingénieurs de l'université de Washington a développé DirectHop pour tester si le saut offre aux petits robots une alternative viable au vol pour traverser les obstacles.
Le prototype s'appuie sur un micro-moteur électrique et trois pattes pliantes pour effectuer des sauts répétés. En modifiant le courant envoyé au moteur, les chercheurs ajustent la hauteur du saut avec une précision au centimètre près.
Cette conception pourrait à terme permettre à des essaims de robots bon marché d'inspecter des raffineries, de surveiller des exploitations agricoles ou d'explorer d'autres planètes. Actuellement, DirectHop reste un prototype alimenté par fil et incapable de se diriger vers une cible précise.
De nombreux robots sauteurs imitent la mécanique des puces. Les ressorts accumulent de l'énergie avant de la libérer, mais cette décharge rend la distance difficile à maîtriser. De plus, la fabrication et l'opération de ressorts et loquets deviennent complexes à mesure que la taille des robots diminue.
DirectHop adopte une approche distincte. Son moteur est relié par un fil de pêche à une tour située sur le robot. Lors de l'accélération, le moteur enroule le fil et grimpe la tour, propulsant ainsi l'appareil dans les airs.
Trois pattes articulées s'étendent durant le saut pour maintenir l'alignement du moteur avec le pied du robot.
« Nous avons constaté qu'un très petit moteur électrique peut accélérer suffisamment pour alimenter directement un saut, à la manière des muscles des pattes d'une grenouille », explique Hanquan (John) Wang, auteur principal et assistant de recherche diplômé en génie mécanique à l'université de Washington.
« Nous avons également découvert qu'en ajustant le courant fourni au moteur, nous pouvions faire sauter le robot sur des distances spécifiques », ajoute-t-il.
L'atterrissage pose un défi majeur aux robots devant sauter plusieurs fois. DirectHop a tendance à basculer en l'air, ce qui a conduit l'équipe à lui installer une cage de protection lui servant de support lorsqu'il tombe sur le flanc.
Les chercheurs parviennent ensuite à redresser le robot dans 90 % des cas en ramenant le moteur vers le bas de la tour. Ce mouvement déplace le centre de gravité et fait rouler l'appareil sur son pied, le préparant pour le saut suivant.
L'inspiration pour cette cage provient de la carapace de la tortue-boîte, qui aide cet animal à se retourner.
« À mes yeux, les trois défis les plus ardus pour les robots sauteurs sont la capacité à varier la longueur du saut, à se redresser seul et à se recharger pour des sauts multiples », déclare Sawyer Fuller, auteur senior et professeur associé de génie mécanique à l'université de Washington.
DirectHop nécessite encore une alimentation et un guidage externes pour fonctionner seul. Wang et Fuller travaillent actuellement sur l'intégration de cellules solaires embarquées et d'une batterie, ainsi que sur un moteur vibrant pour tourner, des pieds rétractables pour ajuster l'angle du saut, et une caméra avec électronique pour la navigation.
Leur objectif inclut la montée autonome d'escaliers : un robot capable de repérer une marche, de calculer le saut nécessaire, de se positionner et de répéter le processus.
