Sable

Lorsque les bébés tortues de mer sortent de leurs œufs enfouis, ils utilisent leurs puissantes nageoires pour se frayer un chemin dans le sable. Un nouveau robot « nageant dans le sable », inspiré de ces nouveau-nés, pourrait un jour sauver des vies ou même explorer d'autres planètes.

Le dispositif expérimental a été créé à l'Université de Californie à San Diego par une équipe dirigée par Shivam Chopra, doctorant dans le groupe de recherche du professeur Nick Gravish.

Mesurant 25,6 cm de long sur 5,1 cm de large (10 x 2 pouces), le corps profilé du robot non attaché contient un moteur à engrenages planétaires, une batterie et d'autres appareils électroniques. Il comporte également deux appendices articulés de chaque côté à l’avant, qui remplissent le même objectif que les nageoires avant d’une tortue.

Afin d'avancer dans le sable, le robot tire ces appendices vers l'avant, repliés contre son corps, puis les tire vers l'arrière, étendus de chaque côté. Ce style de locomotion amène naturellement l’appareil à se déplacer vers le haut lorsqu’il nage vers l’avant, ce qui limiterait ses utilisations.

Pour cette raison, sa tête en forme de coin est équipée d'un ensemble de « terrafoils », un de chaque côté. Ceux-ci fonctionnent comme les avions de plongée d'un sous-marin, poussant le robot vers le bas pour contrecarrer sa trajectoire ascendante.

Le résultat final est un robot capable de se déplacer horizontalement dans le sable à une profondeur de 127 mm (5 pouces) et à une vitesse d'environ 4 mètres (13 pieds) par heure – les plans prévoient d'améliorer ce dernier chiffre. Il peut être contrôlé à distance via Wi-Fi, en tournant à gauche ou à droite en faisant varier indépendamment la poussée de ses appendices en conséquence. Et bien que ses terrafoils soient actuellement à un angle défini, ils pourraient à l’avenir être réglables, permettant au robot de monter ou de descendre selon les besoins.

En prime, l'appareil est capable de détecter et d'éviter les obstacles durs dans le sable qui l'entoure. Pour ce faire, il détecte une résistance croissante dans l'écoulement du sable à mesure que ses appendices effectuent leurs « coups puissants ». Pour l’instant, cependant, cette technique ne fonctionne que pour détecter des objets situés sur les côtés du robot et au-dessus de celui-ci, mais pas en dessous ou directement devant.

Le robot a déjà été testé dans un réservoir rempli de sable en laboratoire et sur le sable de la plage de La Jolla Shores en Californie. On espère que les descendants du robot pourront un jour être utilisés dans des applications telles que l'inspection des silos à grains, la détection de contaminants dans le sol, les missions de recherche et de sauvetage ou l'exploration extraterrestre.

Un article sur la recherche a été récemment publié dans la revue Advanced Intelligent Systems. Le robot peut être vu en train de nager dans le sable, dans la vidéo ci-dessous.

Source : Université de Californie à San Diego