Les scientifiques inventent un robot qui grimpe sur des surfaces comme Spider-Man

Deux chercheurs de l’université du Zhejiang en Chine ont mis au point un dispositif qui permet aux humains ou aux robots d’escalader des murs comme Spider-Man.

Les chercheurs Xin Li et Kaige Shi ont mis au point une nouvelle unité d’aspiration capable de saisir des surfaces rugueuses et inégales. Jusqu’à récemment, pour pouvoir aspirer un mur, il fallait qu’il soit en verre, en marbre lisse ou sur une autre surface intacte. Les dispositifs d’aspiration standard reposent sur un joint d’étanchéité ininterrompu entre l’atmosphère et le vide intérieur du gadget afin de maintenir l’aspiration.

Selon le document de recherche du duo :

Leur problème le plus difficile est la fuite de vide, qui entraîne une défaillance de l’aspiration. Les fuites de vide sont traditionnellement évitées en bloquant le passage entre l’atmosphère et la zone de vide, ce qui est difficile pour une unité d’aspiration travaillant sur une surface rugueuse.

Les chercheurs ont utilisé ce qu’ils appellent la « méthode ZPD » pour surmonter la fuite de vide normale qui empêche ces appareils de travailler sur des surfaces rugueuses. D’après leurs recherches :

L’unité d’aspiration ZPD forme une couche d’eau en rotation à la périphérie de la zone de vide, et la force d’inertie qui en résulte génère un gradient de pression important de sorte qu’un vide élevé est maintenu au centre de la zone de vide tandis que la pression à la limite reste égale à la pression atmosphérique.

Essentiellement, ils projettent de l’eau vers les bords des ventouses du dispositif afin de maintenir un joint uniforme au milieu. Le résultat est un dispositif d’escalade mural actionné par l’eau qui est beaucoup plus efficace qu’un dispositif actionné par une pompe :

Les expériences ont montré qu’une unité d’aspiration ZPD de 0,8 kg générait une force d’aspiration de plus de 245 N sur des surfaces rugueuses avec une consommation électrique inférieure à 400 W. En revanche, une unité d’aspiration traditionnelle de même taille nécessiterait une pompe à vide consommant plusieurs kilowatts et pesant des dizaines de kilogrammes pour générer une force d’aspiration similaire en raison d’une fuite de vide importante. L’unité d’aspiration ZPD a ensuite été appliquée avec succès à un bras robotisé, à un robot d’escalade de mur et à un dispositif d’escalade de mur Spider-Man.

Les implications évidentes pour ce dispositif sont les robots qui grimpent aux murs pour effectuer des missions dangereuses de nettoyage, de construction et de sauvetage.

Selon un article sur Phys.org, les chercheurs travaillent à faire de ce dispositif une unité entièrement autonome capable de fonctionner par elle-même :

L’étape suivante de cette recherche consiste à réduire la consommation d’eau. Si la consommation d’eau peut être réduite, l’unité d’aspiration fonctionnera pendant très longtemps avec peu d’eau, de sorte que le robot d’escalade pourra transporter sa propre eau au lieu d’être raccordé à une alimentation.

Via The NextWeb

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