Biomimétisme : top 5 des exemples de robots inspirés de la nature

Biomimétisme & robots : une opportunité technologique inédite ! La robotique est un domaine en plein essor et il existe des dispositifs de toutes tailles pour des applications et secteurs variés. Industries, médecine et domestique... : s'inspirer du vivant est une évidence, tant on peut profiter des principes biologiques en matière de capteurs, de stratégies de locomotion et d'accroche, de structures et de fonctionnalités. Top 5 des exemples de robots bio-inspirés !



1. Un bras robotique inspiré de l'hippocampe


La queue de l'hippocampe est à la fois souple, agile et résistante. Elle peut notamment se réduire de moitié sans s'endommager. Elle doit cette faculté remarquable à sa structure composée de sections rectangulaires.


Des chercheurs américains de l'Université de San Diego, aux États-Unis, ont mis en évidence une géométrie unique, constituée de plaques osseuses qui glissent les unes sur les autres. Une opportunité de taille en matière de robotique et de biomimétisme : un chercheur de l'Université de Clemson s'est inspiré de cette structure particulière de la queue pourconcevoir un bras robotique hybride, résistant et ultra-compressible. Les plaques osseuses artificielles sont imprimées en 3D et reprennent le principes de sections rectangulaires de la queue du hippocampe !



2. Un robot grimpeur inspiré du cafard et du gecko


Le biomimétisme n'en est pas à son coup d'essai quand il s'agit du gecko : les pattes de ce formidable animal sont équipées de spatulae, protubérances qui lui permettent une meilleure adhérence aux surfaces lisses, grâce aux forces de Van Der Waals.

Des chercheurs de l'Académie Chinoise des Sciences, ainsi que de l'Université de Hong Kong s'en sont inspiré, en cherchant également un deuxième modèle naturel : les griffes des insectes, capables de s'accrocher à des surfaces rugueuses.


Le résultat : un robot grimpeur multi-modal, capable de monter à la fois des surfaces rugueuses (comme le polystyrène par exemple) et des surfaces plus lisses (du bois travaillé par exemple).



3. Un robot d'inspection et de réparation, inspiré des chenilles


Le corps de la chenille est souple et réformable, et l'actionnement des muscles permet un mouvement dit de péristalsie : le transfert du poids se transmet le long du corps et grâce à l'accroche des patte, pendant que la partie centrale se contracte et se soulève pour avancer.



Des chercheurs du South Dakota School of Mines and Technology ont imaginé un robot rampant de mécanismes de préhension, ainsi que de vérins cylindriques pour pour reproduire le mouvement de péristalsie de la chenille.


Équipé de caméras et de capteurs, ce robot est non seulement capable de conduire des inspections en milieux contraints et difficiles d'accès, mais il est aussi capable de porter des petites charges pour des actions de réparation !




4. Un robot détecteur de fuites, inspiré du tetra aveugle


Comme son nom l'indique, le tetra aveugle ne peut pas compter sur sa vue pour se repérer dans son environnement. Ce poisson doit donc se fier à sa ligne latérale : cet organe est composé de neuromastes, des cellules ciliées, recouvertes d'une cupule gélatineuse, qui permettent de détecter les changements de pression dans l'eau. Chaque changement de pression déforme les cils.

Une équipe d'ingénieurs sino-américaine s'est inspiré de cette faculté pour créer un robot capable de détecter des fuites dans les canalisations d'eau : un clapet en silicone reproduit la cupule gélatineuse. En cas de variation sensible de pression dans l'eau environnante, le clapet bouge dans son conduit, ce qui actionne un petit capteur (qui reproduit quant à lui le rôle des cils).


Ce robot préventif, simple et précis, emprunte aussi au mouvement de pulsation des méduses pour évoluer à l'intérieur des canalisations.



5. Un robot de surveillance long terme, inspiré des paresseux


Le paresseux est spécialiste de l'efficience : son mode de vie est quasi-immobile. Il parcourt au maximum 38m par jour, dort plus de 12h, et a une vitesse de pointe de 30cm par minute sur le sol. Une approche très économe en énergie.


Des chercheurs de Georgia Tech ont pris cette nonchalance naturelle comme principe d'inspiration pour concevoir le SlothBot, un robot suspendu particulièrement lent, mais ultra-efficient. Économe en énergie, et suspendu à un câble dans les forêts, il est équipé de capteurs pour surveiller l'environnement sur de longues périodes : biodiversité, météo, température, niveaux de CO2, entre autres. La lenteur comme inspiration, une approche intelligente de la robotique biomimétique !