Nadia, le nouveau robot gymnaste

Un groupe de chercheurs en robotique, de l’Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) aux États-Unis, se penche actuellement sur la création d’un robot d’un nouveau genre. Face aux limites de la robotique actuelle, les scientifiques ont décidé de créer un robot gymnaste, qu’ils ont baptisé Nadia. Un prénom qui n’a pas été choisi au hasard puisqu’il rend hommage à l’une des plus grandes gymnastes de l’Histoire, la Roumaine, Nadia Comaneci, championne olympique en 1976 à Montréal à seulement 14 ans.

Robert Griffin, un des chercheurs de l’IHMC, a expliqué le projet à nos confrères du site ieee.org. Il existe quelques modèles de robots standards utilisés dans la recherche, mais ceux-ci ont des limites. Les chercheurs voulaient un robot humanoïde, ce qui élimine tous les modèles quadrupèdes. Le robot Cassie, bien que bipède, n’est pas vraiment humanoïde, tandis que Digit n’est pas encore proposé à la vente. Pour continuer d’avancer dans leurs recherches sur les algorithmes de contrôle des mouvements, ils ont donc décidé de créer leur propre robot. Pour ne pas faire les choses à moitié, ils ont décidé de le rendre aussi proche de l’humain que possible.

Des actionneurs hydrauliques

Les chercheurs ont opté pour des vérins hydrauliques, un choix qui peut paraître étonnant face aux actionneurs électriques. Selon Robert Griffin, ces derniers ont un diamètre plus grand, ce qui pose problème avec les jambes de Nadia qui disposent de six degrés de liberté. De plus, les actionneurs hydrauliques peuvent délivrer plus de force. La version finale du robot devrait mesurer entre 1,70 m et 1,80 m, et peser jusqu’à 90 Kg, un poids qui risque d’être trop élevé pour les actionneurs électriques.

Ce nouveau robot devrait pouvoir se déplacer beaucoup plus rapidement, ce qui constitue un facteur important pour le développement des algorithmes le contrôlant. Plus il se déplace rapidement, moins l’équilibre est problématique. Les anciens modèles nécessitent un développement logiciel spécifique pour l’équilibre pour compenser leur lenteur.

L’impression 3D au centre du développement

Un point notable du projet est l’utilisation de l’impression en 3D. Les actionneurs sont imprimés en 3D à base de titane, mais ce n’est pas tout. L’ensemble du prototype est créé grâce à l’impression 3D. Les chercheurs peuvent donc facilement créer et tester les différents éléments du robot, afin de s’assurer que tout fonctionne correctement et d’ajuster si nécessaire en concevant de nouvelles pièces. Le modèle final sera donc fabriqué une fois que toutes les formes et les dimensions des pièces auront été validées. Un moyen d’accélérer le développement en réduisant les coûts.

Le projet a été amplement facilité grâce au développement à grande échelle d’autres industries. Il s’appuie notamment sur les capteurs des voitures autonomes pour permettre à Nadia de percevoir le monde, et intègre également une centrale à inertie utilisée pour la navigation, une combinaison de nombreux capteurs (accéléromètre, gyroscope…) dont la technologie provient des smartphones. Le développement de Nadia devrait durer trois ans, avec pour but de produire un robot parfaitement autonome. Le but est qu’un humain puisse lui donner une commande (« va fermer la valve dans cette pièce »), et le robot s’exécute tout seul. Un projet qui a donc le potentiel de révolutionner de nombreux secteurs.

Ce qu’il faut retenir

• Nadia est un robot souple et puissant.
• Les vérins hydrauliques délivrent plus de force.
• L’impression 3D permet de multiplier les tests sur chaque partie du corps.