Des chercheurs du MIT ont récemment créé un poisson synthétique issu de la soft robotique. Basé sur le biomimétisme, ce robot souple et autonome est capable de se déplacer presque aussi rapidement qu’un véritable vertébré aquatique ! DGS vous dit tout à son sujet.
Le prototype a été fabriqué à partir de silicone imprimé en 3D, de sorte qu’il puisse se mouvoir avec fluidité afin de résister aux chocs et aux collisions avec d’autres espèces. Entièrement autonome, ce poisson synthétique est pourvu d’une queue comprenant deux sections. En plus de pouvoir effectuer des mouvements rapidement, il dispose d’une grande liberté dans ses déplacements. Il utilise également du dioxyde de carbone pour « respirer » sous l’eau. « Nous sommes fiers de ce robot souple pour une variété de raisons », explique Daniela Rus, professeur de génie électrique et informatique, et directrice de l’informatique du MIT au laboratoire d’intelligence artificielle.
Avec des robots souples, il existe peu de dangers de collision pour le robot ou l’environnement. Mais le nouveau robot-poisson a été conçu pour explorer encore un avantage des robots souples : « Le fait que le corps se déforme continûment donne à ces machines une gamme infinie de configurations, et cela n’est pas possible avec des machines articulées », explique Daniella. La courbure continue du corps du poisson lorsqu’il fléchit lui permet de changer de direction si rapidement. « Un robot de corps rigide ne peut pas faire de flexion continue » ajoute t-elle.
Le robot-poisson a été construit par Andrew Marchese, un étudiant de troisième cycle au département de génie électrique et informatique du MIT. Il nous explique que le dioxyde de carbone libéré à partir d’une boîte métallique dans l’abdomen du poisson entraîne le gonflement du canal et la flexion de la queue.
Chaque moitié de la queue du poisson ne dispose que de deux paramètres de commande : le diamètre de la buse qui libère des gaz dans le canal et la durée pendant laquelle elle reste ouverte. Dans les expériences, Andrew a constaté que l’angle selon lequel le poisson change de direction est presque entièrement déterminé par la durée du gonflage, tandis que sa vitesse est presque entièrement déterminée par le diamètre de la buse. Ce « découplage » des deux paramètres, dit-il, est quelque chose que les biologistes ont observé sur de vrais poissons.
Le poisson peut effectuer 20 ou 30 manœuvres d’évacuation, avant d’épuiser sa cartouche de dioxyde de carbone. Une nouvelle version du poisson, qui doit être capable de nager en continu pendant environ 30 minutes, va utiliser l’eau pompée à la place du dioxyde de carbone pour gonfler les canaux, mais sinon, il va utiliser le même modèle de conception des mouvements du corps que son prédécesseur. Daniella prévoit d’infiltrer ce robot dans l’environnement de vrais poissons, afin de recueillir des informations détaillées sur leur comportement dans leur milieu naturel.
« Tous nos algorithmes et la théorie du contrôle sont à peu près conçus avec l’idée que nous avons des systèmes rigides », explique Barry Trimmer, un professeur de biologie à l’université Tufts. Le principe de la robotique douce, est d’après Barry, basé sur la certitude. « Faire face à l’incertitude permettra d’être encore capable de contrôler les machines, ainsi nous aurons des machines bien plus performantes. »
Pour l’heure, ce robot-poisson n’est qu’un prototype mais dans un avenir proche, il pourrait être utilisé dans le but d’étudier ces animaux aquatiques dans leur environnement naturel. Nous adorerions posséder un poisson téléguidé :D. Et vous, pensez-vous que le biomimétisme, qui combine nature et technologie, soit une science prometteuse ?