Robeetle est un robot rampant autonome de 88 milligrammes. Il a la taille d’un petit insecte alimenté par la combustion catalytique du méthanol.
L’énergie actuellement disponible des batteries est beaucoup plus faible que celle disponible chez un être vivant. C’est pourquoi presque tous les robots mobiles alimentés à l’électricité dépendent toujours de sources externes pour un fonctionnement durable. Cette question a motivé l’équipe de chercheurs pour développer une nouvelle technologie de micro-actionnement. Elle est basée sur l’utilisation de muscles artificiels contrôlables actionnés chimiquement.
Cette solution a permis de créer un scarabée artificiel d’un poids comparable à celui d’un véritable insecte. Dans l’approche, deux concepts technologiques sont combinés : un micro-muscle catalytique et un mécanisme de contrôle mécanique intégré à l’échelle millimétrique.
Le muscle artificiel catalytique est un fil de dix-neuf millimètres recouvert d’une couche de catalyseur en platine. Le platine facilite la combustion catalytique du méthanol. L’énergie thermique libérée est directement utilisée pour chauffer le fil. Le fil se contracte en raison de l’effet de mémoire de forme associé au matériau. Lorsque l’alimentation en carburant est interrompue, le fil se refroidit et s’allonge pour retrouver sa longueur initiale. Un actionnement périodique est généré en répétant ce processus.
Les fils composites obtenus génèrent un actionnement fiable et contrôlable pour les applications micro-robotiques. Le mécanisme de contrôle mécanique est la deuxième innovation clé du système. Lorsqu’il est périodiquement excité, le mécanisme oscille de façon autonome entre deux états. Grâce aux expériences qui ont été effectuées sur différents modèles de câbles, la conception a permis au muscle artificiel de fonctionner dans la plage de températures souhaitée pour un actionnement efficace.
“Pour évaluer ses performances en matière de mouvement local, nous avons réalisé une série d’expériences sur le scarabée, y compris le fait de ramper dans des conditions atmosphériques différentes sur des rampes d’escalade et sur des surfaces constituées de différents niveaux de rugosité.”
RoBeetle a une charge utile maximale de 2,6 fois son propre poids. Il peut accomplir différentes tâches en transportant divers équipements électroniques embarqués. Par exemple, il peut ouvrir un portail électrique en transportant un capteur rfid sans fil. Cette expérience montre le potentiel à accomplir des tâches simples dans des endroits inaccessibles aux humains.
L’expérience de locomotion en plein air a été menée. Elle a permis de tester l’autonomie et le contrôle du scarabée dans un environnement hors laboratoire. Sans aucune dépendance, ce qui met en évidence sa fonctionnalité potentielle dans de multiples scénarios. Cette nouvelle approche met en évidence des micro-robots qui pourraient être totalement autonomes à l’avenir.
sources :
https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-hardware/robeetle-liquid-methanol
