Le biomimétisme est l’approche scientifique et technologique consistant à imiter l’efficience et l’efficacité des systèmes dynamiques présents chez les êtres vivants. L’ingénierie biomimétique assure ainsi l’émergence de nouvelles formes de robots, plus agiles, flexibles et autonomes. La révolution de la robotique «molle» est en marche. Quelles sont les principales caractéristiques technologiques des robots mous ? Quels sont les avantages de la robotique «molle»  ?

L’ingénierie biomimétique à l’origine d’une plus grande flexibilité des robots

            Une équipe de chercheurs de l’Université de Harvard a mis au point en 2016 un robot mou nommé «octobot» se présentant sous la forme d’une pieuvre. Fabriquée en silicone par impression 3D, la petite «pieuvre» est totalement souple. La prouesse technologique réside dans l’absence de composants électroniques rigides. En effet, débarrassée d’éléments rigides, l’architecture du robot devient souple. La propulsion est le résultat de réactions chimiques par lesquelles une petite quantité de peroxyde d’hydrogène est transformée en gaz qui se diffuse au sein des tentacules entraînant ainsi le mouvement de la pieuvre. Les résultats des recherches, publiés dans Nature, indiquent que l’autonomisation de l’«octobot» est le fruit d’une hybridation architecturale entre d’une part «le corps» du robot, et d’autre part le «circuit de micro-fluide».

            Parallèlement aux travaux menés à Harvard, des chercheurs du MIT en partenariat avec l’Université nationale de Séoul ont conçu un robot mou autonome ayant la forme d’un ver de terre nommé «meshworm». Le déplacement est obtenu par des mouvements péristaltiques, c’est-à-dire par contractions musculaires se produisant à l’intérieur d’un organe creux. Au contact d’une surface, les mouvements péristaltiques entraînent le déplacement du robot mou. La musculature se compose d’un alliage «nickel-titane» contribuant, selon le chercheur coréen Sangbae Kim, à une modification structurelle de la musculature artificielle en fonction du niveau de température induit par une micro-batterie positionnée au sein du robot mou. La publication des recherches sur IEEE Xplore atteste de l’existence de matériaux flexibles, tant du point de vue de l’architecture générale que des sources énergétiques au sein du robot.

La mollesse des robots : vers des applications diversifiées 

     Selon les chercheurs Christian Duriez et Frédéric Boyer, respectivement directeur de recherche à l’INRIA et professeur de robotique à l’École des Mines de Nantes, l’enjeu de la flexibilisation et de l’autonomisation des robots est d’une part financier car on espère une réduction du coût par une production à grande échelle, notamment à l’aide d’imprimantes 3D, d’autre part réside dans les nombreuses applications des robots mous, notamment en médecine. L’existence d’une architecture molle serait idéale aux interventions chirurgicales pour lesquelles le contact avec les tissus humains serait moins invasif.

         Le robot mou «meshworm» était en partie financé par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). L’intérêt de cette dernière pour les robots mous tient en ce que la miniaturisation et la flexibilité offrent des perspectives militaires indéniables. En effet, des chercheurs du Virginia Tech, en partenariat avec l’U.S. Navy, ont conçu un robot de reconnaissance se présentant sous la forme d’une méduse. Le biomimiétisme, consistant à reproduire les mouvements naturels d’une méduse, offre ainsi un avantage tactique de camouflage aux opérations pouvant être menées par les robots mous biomimétiques.

            Enfin, pour les industriels la mollesse de robots constitue une caractéristique importante pour la construction d’une interaction sociale Homme-Machine. En effet, la flexibilité dans la reproduction des mouvements est un élément déterminant dans la construction d’une socialisation future des robots. Les conséquences de l’émergence des robots mous seront indéniablement très importantes dans les années à venir.