Parfois, la nature fournit les meilleurs modèles pour construire des robots efficaces. Il peut également fournir le meilleur matériau. Des milliards d’années de sélection naturelle ont construit des machines assez impressionnantes, on ne peut donc pas vraiment reprocher aux ingénieurs de s’inspirer un peu du monde qui les entoure. En particulier, le domaine de la robotique douce – avec ses composants flexibles et conformes – doit beaucoup à la biologie animale.
Bien que ces systèmes aient des formes souples, bon nombre de leurs composants restent rigides, comme leurs homologues plus traditionnels. Les chercheurs travaillent à apporter des éléments flexibles pour créer la locomotion de ces robots mous. Comme le dit succinctement le MIT, « nos muscles sont les parfaits actionneurs de la nature ».
Cependant, l’équipe va au-delà de la simple imitation des muscles. Les chercheurs de l’école utilisent des tissus musculaires vivants en tandem avec des pièces synthétiques de robots pour une classification de robots connue sous le nom de « biohybrides ».
Le professeur d’ingénierie du MIT, Ritu Raman, a confirmé le processus avec TechCrunch, notant : « Nous construisons les tissus musculaires à partir de cellules de souris, puis nous plaçons les tissus musculaires sur le squelette de notre robot. Les muscles fonctionnent alors comme des actionneurs pour le robot : chaque fois que le muscle se contracte, le robot bouge.
Les fibres musculaires sont attachées à un dispositif « en forme de ressort » appelé « flexion », qui sert en quelque sorte de structure squelettique pour le système. Le tissu musculaire biologique peut être difficile à travailler et généralement imprévisible. Laissé dans une boîte de Pétri, le tissu se dilatera et se contractera comme espéré, mais pas de manière contrôlée.
Pour être déployés dans des systèmes robotiques, ils doivent être fiables, prévisibles et reproductibles. Dans ce cas, cela nécessite l’utilisation de structures souples dans un sens et résistantes dans l’autre. L’équipe de Raman a trouvé une solution dans le laboratoire de fabrication du professeur Martin Culpepper au MIT.
Il fallait encore adapter les flexions aux spécifications du robot pour finalement opter pour des structures au 1/100.ème la raideur du tissu musculaire. « Lorsque le muscle se contracte, toute la force est convertie en mouvement dans cette direction », note Raman. C’est un énorme grossissement.
Le système fibre musculaire/flexion peut être appliqué à différents types de robots de différentes tailles, mais Raman affirme que l’équipe se concentre sur la création de robots extrêmement petits qui pourraient un jour fonctionner à l’intérieur du corps pour effectuer des procédures mini-invasives.