Leonardo: le premier robot bipède capable de voler, marcher et faire du skateboard
LEO crée un nouveau type de locomotion entre la marche et le vol
Les chercheurs de Caltech ont construit un robot bipède qui combine la marche et le vol pour créer un nouveau type de locomotion, le rendant exceptionnellement agile et capable de mouvements complexes.
En partie robot marcheur, en partie drone volant, le nouveau LEONARDO (abréviation de LEgs ONboARD drOne, ou LEO en abrégé) peut marcher sur une slackline, sauter et même faire du skateboard. Développé par une équipe du Center for Autonomous Systems and Technologies (CAST) de Caltech , LEO est le premier robot qui utilise des jambes multi-articulaires et des propulseurs à hélice pour obtenir un degré de contrôle précis de son équilibre.
Un article sur le robot LEO a été publié en ligne le 6 octobre et a fait la couverture d’octobre 2021 de Science Robotics .
“Nous nous sommes inspirés de la nature. Pensez à la façon dont les oiseaux sont capables de voler et de sauter pour naviguer sur les lignes téléphoniques”
explique Soon-Jo Chung , auteur correspondant et professeur Bren d’aérospatiale et de contrôle et de systèmes dynamiques.
"Il existe une similitude entre la façon dont un humain portant une combinaison à réaction contrôle ses jambes et ses pieds lors de l'atterrissage ou du décollage et la façon dont LEO utilise le contrôle synchronisé des propulseurs à hélice distribués et des articulations des jambes", ajoute Chung.
ajoute Chung.
"Nous voulions étudier l'interface de la marche et du vol du point de vue de la dynamique et du contrôle."
Les robots bipèdes sont capables de s’attaquer à des terrains complexes du monde réel en utilisant le même type de mouvements que les humains, comme sauter ou courir ou même monter des escaliers, mais ils sont entravés par un terrain accidenté. Les robots volants naviguent facilement sur des terrains difficiles en évitant simplement le sol, mais ils sont confrontés à leurs propres limites : une consommation d’énergie élevée pendant le vol et une capacité de charge utile limitée. « Les robots dotés d’une capacité de locomotion multimodale sont capables de se déplacer dans des environnements difficiles plus efficacement que les robots traditionnels en commutant de manière appropriée entre leurs moyens de déplacement disponibles. En particulier, LEO vise à combler le fossé entre les deux domaines disparates de la locomotion aérienne et bipède qui sont ne sont généralement pas imbriqués dans les systèmes robotiques existants », explique Kyunam Kim, chercheur postdoctoral à Caltech et co-auteur principal de l’Article sur la robotique scientifique.
En utilisant un mouvement hybride qui se situe quelque part entre la marche et le vol, les chercheurs obtiennent le meilleur des deux mondes en termes de locomotion. Les jambes légères de LEO soulagent ses propulseurs en supportant la majeure partie du poids, mais comme les propulseurs sont contrôlés de manière synchrone avec les articulations des jambes, LEO a un équilibre inquiétant.
« À l’heure actuelle, LEO utilise des hélices pour s’équilibrer pendant la marche, ce qui signifie qu’il utilise l’énergie de manière assez inefficace. Nous prévoyons d’améliorer la conception des jambes pour que LEO marche et s’équilibre avec une aide minimale des hélices », a déclaré Lupu, qui continuera à travailler sur LEO. tout au long de son programme de doctorat.
Dans le monde réel, la technologie conçue pour LEO pourrait favoriser le développement de systèmes de trains d’atterrissage adaptatifs composés d’articulations de jambes contrôlées pour les robots aériens et d’autres types de véhicules volants. L’équipe envisage que les futurs giravions de Mars pourraient être équipés d’un train d’atterrissage à pattes afin que l’équilibre du corps de ces robots aériens puisse être maintenu lorsqu’ils atterrissent sur des terrains en pente ou inégaux, réduisant ainsi le risque de défaillance dans des conditions d’atterrissage difficiles.
