Le premier robot origami voit le jour

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S'inspirant de l'origami, l'art japonais du pliage, des chercheurs américains ont créé le premier robot auto-dépliant qui pourrait révolutionner la robotique avec de nombreuses applications, sur Terre comme dans l'espace.

Ces ingénieurs ont seulement utilisé des feuilles de papier et de polystyrène, qui changent de forme avec la chaleur, ainsi que des micro-circuits électroniques et des batteries.

Ils ont programmé en trois dimensions un petit robot qui de lui-même a pris des formes complexes en quatre minutes et commencé à avancer à la vitesse de 5,4 centimètres par seconde, le tout sans aucune intervention humaine.

La disposition des charnières dans le polystyrène ainsi que l'ordre du pliage se sont effectués grâce à des circuits chauffants commandés par un logiciel. Cette avancée révélée jeudi dans la revue américaine Science montre qu'il est possible de fabriquer rapidement de façon automatique et à bas coûts des machines intelligentes capables d'interagir avec leur environnement.

Les scientifiques se sont inspirés de processus d'auto-assemblage observés dans la nature, comme par exemple la manière dont des acides aminés forment des protéines complexes dotées de fonctions sophistiquées.

"Pouvoir programmer un robot pour qu'il s'assemble seul et exécute des tâches sans intervention humaine est un objectif clé que nous visions depuis de nombreuses années", explique Rob Wood, professeur d'ingénierie et de sciences appliquées à l'institut Wyss à l'Université d'Harvard, principal auteur de ces travaux auxquels ont participé des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Cette nouvelle approche permettrait de produire rapidement des robots complexes de différentes tailles, qui seraient très solides, assurent ces chercheurs.

La technique d'auto-pliage des feuilles évite d'utiliser les vis et boulons nécessaires dans la fabrication des robots actuels ou d'autres équipements électromécaniques complexes. Elle permet aussi d'intégrer des composants électroniques, des capteurs et des actionneurs, des dispositifs agissant sur la machine, précise le professeur Wood.

"La fabrication conventionnelle de robots nécessite des équipements chers et l'impression en 3D est trop lente pour une production à grande échelle, alors que la programmation de feuilles de matériaux composites peut être rapidement exécutée avec des outils bon marché, comme des découpeurs au laser et une imprimante", fait valoir Sam Felton, un chercheur en ingénierie de l'Université de Harvard, un des co-auteurs de cette recherche. Selon lui, cette approche est idéale pour produire de cent à mille unités.

Ce procédé de fabrication permet de produire ces robots à bas prix, assurent ces chercheurs. Les matériaux pour faire ce robot ont coûté cent dollars, dont 20 dollars pour la structure et 80 dollars pour les piles et le moteur électrique, a précisé Sam Felton.

Ce projet est revenu au total à 11.000 dollars, mais ce montant s'explique par le fait que 40 prototypes ont été testés avant de réussir, a-t-il ajouté. "Si nous devions faire un autre robot aujourd'hui, ça ne coûterait que cent dollars".

Ces robots ont de nombreuses applications potentielles. Comme ils se présentent initialement sous forme d'éléments plats, comme des meubles Ikea, ils peuvent par exemple être déployés dans des opérations de recherche et de secours dans des espaces confinés tels que des immeubles effondrés, où ils peuvent se déplier automatiquement dans des endroits autrement inaccessibles.

Ces robots pourraient aussi être lancés dans leur forme plate en grand nombre dans l'espace et à moindre coûts car ils sont plus légers.