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Des cafards cyborgs pourraient servir de robots de secours pour retrouver des survivants après une catastrophe

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Des cafards cyborgs pourraient servir de robots de secours pour retrouver des survivants après une catastrophe
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Des chercheurs de l'Université du Queensland et de l'University of New South Wales (UNSW) ont développé des cafards cyborgs baptisés Paraborgs, conçus pour porter secours à des personnes coincées dans des bâtiments effondrés, des grottes ou d'autres zones inaccessibles aux secouristes. L'équipe a utilisé le grand cafard fouisseur du nord du Queensland (Macropanesthia rhinocéros), une espèce suffisamment grande pour transporter un harnais électronique léger équipé soit d'une caméra, soit d'un mécanisme d'auto-injection commandé à distance. Les insectes sont anesthésiés pendant la pose des électrodes, des micropuces et du harnais, et retrouvent une espérance de vie normale une fois l'équipement retiré. Lors des essais de preuve de concept, le système a atteint un taux de réussite de 95 % pour des injections à courte portée, réalisées à moins de 15 centimètres de la cible. Quand la navigation et l'injection étaient combinées en une seule tâche, le taux de réussite tombait à 72 %, ce qui reflète la difficulté d'amener un insecte en position stable et précise avant d'activer le dispositif.

Ces résultats restent des données de laboratoire obtenues en conditions contrôlées, et une phase de développement et de tests sur le terrain sera nécessaire avant tout usage réel en situation d'urgence. L'intérêt pour le secteur de la robotique de secours tient au fait que les cafards exploitent une capacité de déplacement en milieu encombré, confiné et instable que les robots miniatures conventionnels peinent encore à reproduire, notamment à cause des roues ou des pattes articulées qui se bloquent dans les décombres. Le projet déplace ainsi la fonction des insectes cyborgs : d'un simple outil de repérage de survivants, ils deviennent une plateforme d'intervention capable de délivrer un geste médical, tout en laissant la décision clinique entre les mains d'un opérateur humain à distance.

Cette technologie s'appuie sur des travaux antérieurs de l'équipe de l'Université du Queensland, qui avait déjà démontré une capacité d'escalade contrôlée chez des coléoptères cyborgs ; le grand cafard fouisseur offre ici une capacité de charge supérieure adaptée aux missions de secours. Les chercheurs envisagent à terme des essaims d'insectes spécialisés plutôt qu'une seule machine polyvalente : certains porteraient des caméras et capteurs environnementaux pour localiser les victimes et cartographier les lieux, d'autres transporteraient du matériel médical ou d'urgence. L'objectif affiché n'est pas de remplacer les équipes de secours humaines mais de leur fournir un outil supplémentaire pour les zones où l'accès direct est impossible, avec des applications visées dans la recherche urbaine, les effondrements et les secours en grotte.

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Une nouvelle puce pourrait aider les petits robots à traverser des environnements complexes
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Des chercheurs du MIT ont conçu un système-sur-puce baptisé Gleanmer, capable de générer des cartes 3D en temps réel à partir d'un flux de caméra de profondeur, avec une consommation d'environ 6 milliwatts, soit l'équivalent d'une LED. Cette performance s'obtient grâce à une co-conception algorithme-matériel : l'équipe, menée par la professeure Vivienne Sze (EECS/RLE) et le professeur Sertac Karaman (aéronautique, directeur du LIDS), a couplé leur algorithme de cartographie GMMap à un accélérateur matériel dédié. Les co-premiers auteurs Zih-Sing Fu et Peter Zhi Xuan Li ont présenté ces travaux à l'IEEE Very Large-Scale Integrated Circuits Symposium. L'application cible annoncée : de petits UAVs à batterie limitée, comme ceux qui pourraient inspecter des conduits HVAC industriels pour détecter des fuites de gaz en naviguant dans des espaces confinés avec évitement d'obstacles. La différence technique réside dans la représentation géométrique. Là où les approches classiques modélisent l'espace en voxels, des cubes 3D qui demandent de charger et retraiter chaque image de profondeur plusieurs fois, Gleanmer utilise des gaussiennes, des ellipsoïdes dont la taille, la forme et l'orientation s'adaptent librement à la géométrie des objets. Un seul ellipsoïde allongé peut remplacer des dizaines de voxels pour représenter une surface courbe, ce qui réduit drastiquement l'empreinte mémoire. L'innovation clé est une technique de génération de gaussiennes en un seul passage sur l'image de profondeur : une fois traitée, l'image est effacée et n'a pas besoin d'être stockée. Résultat : des cartes denses incluant obstacles et espace libre, suffisantes pour planifier un chemin sans collision, générées sans le GPU ni la mémoire vive que requièrent habituellement les pipelines de cartographie dense. Pour un intégrateur robotique, cela signifie qu'il devient envisageable d'embarquer de la navigation autonome sur des plateformes où la contrainte énergétique était jusqu'ici rédhibitoire. Ce travail s'inscrit dans un effort plus large de miniaturisation des capacités de cartographie et de localisation simultanées (SLAM). Les systèmes embarqués actuels capables de cartographie 3D dense en temps réel, qu'il s'agisse de solutions comme Intel RealSense couplées à des SBC, ou des implémentations GPU embarquées type Nvidia Jetson, consomment plusieurs watts à quelques dizaines de watts, plusieurs ordres de grandeur au-dessus des 6 mW de Gleanmer. Les auteurs mentionnent aussi un second débouché : les casques de réalité augmentée légers, pour des applications médicales ou de maintenance industrielle, où l'autonomie de la batterie conditionne l'usage prolongé. Le composant n'est pour l'instant qu'un prototype de recherche présenté en symposium ; aucun partenariat industriel ni calendrier de productisation n'a été annoncé. Les prochaines étapes naturelles seraient une validation sur plateforme réelle en vol, et une intégration dans une chaîne SLAM complète incluant localisation, pas seulement cartographie.

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Une combinaison de plongée imprimée en 3D permet à des cafards cyborg de respirer sous l'eau pendant trois heures
2Interesting Engineering 

Une combinaison de plongée imprimée en 3D permet à des cafards cyborg de respirer sous l'eau pendant trois heures

Des chercheurs de la Nanyang Technological University (NTU) à Singapour et de l'université Waseda au Japon ont mis au point une combinaison de plongée imprimée en 3D pour cafards cyborgs télécommandés, leur permettant de respirer et de se déplacer sous l'eau ou en environnement pauvre en oxygène pendant jusqu'à trois heures. Jusqu'ici, ces insectes bio-hybrides, équipés de mini-électrodes fixées sur leurs antennes pour être pilotés à distance, suffoquaient en quelques minutes dès qu'ils étaient immergés, leurs spiracles (les orifices respiratoires réparties sur leur corps) ne fonctionnant pas sous l'eau. La solution retenue est un générateur d'oxygène chimique autonome de 10x10 millimètres, une carapace en résine imprimée en 3D contenant une éponge enduite de dioxyde de manganèse qui catalyse la décomposition de peroxyde d'hydrogène liquide injecté, libérant de l'oxygène acheminé vers les spiracles thoraciques via quatre tubes en silicone souple, le tout scellé par une coque étanche souple. Lors des tests en laboratoire, les cafards équipés ont parcouru des parcours d'obstacles incluant des chambres saturées en CO2 et des tunnels entièrement inondés, atteignant 87,5 millimètres par seconde sur terre contre 78,4 millimètres par seconde sous l'eau, quasiment sans perte de vitesse, tandis que les spécimens sans combinaison se noyaient rapidement. Les travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications. Cette avancée répond à une limite concrète des cyborgs d'insectes déjà utilisés sur le terrain : les zones sinistrées sont rarement sèches. Pluies torrentielles, canalisations éclatées et infrastructures effondrées créent des environnements semi-immergés impraticables pour des robots terrestres classiques, même miniatures. En rendant les cafards cyborgs amphibies, l'équipe élargit leur champ d'action aux décombres inondés, aux tunnels de drainage et aux ruines détrempées, des espaces confinés où les robots de recherche et sauvetage conventionnels peinent à s'insérer. Pour les acteurs de la robotique de secours, la démonstration valide surtout une approche de miniaturisation extrême du support de vie plutôt qu'une nouvelle capacité de mobilité en soi la difficulté technique portait sur la production suffisante d'oxygène sans alourdir un insecte de quelques grammes, un problème d'ingénierie transférable à d'autres micro-robots ou capteurs portés par des organismes vivants. Les cyborgs cafards ne partent pas de zéro sur le terrain : des insectes équipés de backpacks électroniques similaires ont déjà participé aux opérations de secours après le séisme de magnitude 7,7 qui a frappé le Myanmar. Cette nouvelle combinaison de plongée vient combler l'angle mort qui limitait leur usage aux zones sèches ou légèrement humides. L'équipe de recherche prévoit maintenant d'intégrer directement dans la combinaison des capteurs thermiques et des systèmes de navigation, afin de transformer ces insectes pilotés en unités de reconnaissance plus autonomes capables de localiser des victimes sans intervention humaine constante. Le projet s'inscrit dans un courant de recherche plus large sur les robots bio-hybrides, où l'on exploite la motricité et la résistance naturelles d'organismes vivants plutôt que de reproduire leur mobilité par des actionneurs mécaniques, une piste distincte de celle des robots humanoïdes ou quadrupèdes développée par ailleurs pour les mêmes missions de recherche et sauvetage.

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Les robots sans électronique pourraient ressentir et réagir instantanément grâce à de nouveaux capteurs souples
3Interesting Engineering 

Les robots sans électronique pourraient ressentir et réagir instantanément grâce à de nouveaux capteurs souples

Une équipe du College of Design and Engineering de la National University of Singapore (NUS CDE) a mis au point un capteur de force entièrement mécanique baptisé ME-SOFS (mechanical soft force sensor), capable de détecter un contact et de déclencher une réaction sans électronique, sans ordinateur ni alimentation externe. Imprimé en 3D dans une structure souple et poreuse, le dispositif comprend un pilier central entouré de cinq chambres remplies de fluide, quatre disposées horizontalement et une verticalement. Lorsqu'une force est appliquée, le pilier s'incline vers le point de contact, comprime la chambre correspondante et pousse le fluide à travers des tubes souples jusqu'à des actionneurs robotiques, créant une réponse immédiate sans traitement électronique. Chaque chambre fonctionnant indépendamment, le système distingue les forces horizontales, latérales et verticales, et sa sensibilité peut être ajustée en modifiant la géométrie imprimée (diamètre des trous, épaisseur des parois, angle du pilier). Le capteur produit aussi une sortie électrique passive : le déplacement du fluide fait passer de petits aimants devant des arcs métalliques imprimés en 3D, générant des impulsions de tension par induction électromagnétique, sur le principe d'une dynamo de vélo, dont le nombre correspond à la force appliquée. L'équipe l'a intégré à un gant souple doté de cinq capteurs miniatures de la taille d'un petit pois, imprimé en une seule pièce, mesurant la force de préhension à chaque doigt et estimant le poids d'objets saisis. Un pad haptique a également permis à un opérateur de sentir la force de préhension d'une pince robotique en manipulant œufs, blocs de bois et bouteilles d'eau, les données recueillies servant ensuite à réentraîner le robot pour reproduire ces gestes de façon autonome. Le système tolère des températures d'eau jusqu'à 90°C. L'intérêt pratique tient à l'absence totale de circuits de contrôle électroniques, un atout pour les robots souples opérant sous l'eau, dans le corps humain ou dans d'autres environnements hostiles où l'électronique tombe facilement en panne. Cecilia Laschi, du département de génie mécanique de la NUS CDE, y voit une forme de calcul porté par le corps physique du robot lui-même, comparable au rôle du système nerveux chez les organismes vivants. Pour les concepteurs de prothèses, d'interfaces homme-machine ou de préhenseurs souples, cela ouvre la voie à des architectures plus simples, avec moins de points de défaillance et un retour tactile natif. Ce travail s'inscrit dans le courant de recherche sur le calcul morphologique, où la mécanique de la structure remplace une partie du contrôle logiciel habituellement confié à l'électronique embarquée. Il reste toutefois au stade du prototype de laboratoire, sans annonce de partenaire industriel ni de calendrier de commercialisation, et aucun acteur français ou européen du secteur n'est associé à ces travaux.

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Les robots du futur pourraient éviter les dommages en se roulant en boule comme des tatous
4New Atlas Robotics 

Les robots du futur pourraient éviter les dommages en se roulant en boule comme des tatous

Des chercheurs du département de génie mécanique et aérospatial de la North Carolina State University ont publié des travaux sur une structure de protection robotique inspirée de l'armadille, le mammifère connu pour sa capacité à se rouler en boule face aux prédateurs. Le concept consiste à équiper des robots d'un exosquelette articulé capable de se replier sur lui-même de manière autonome lorsque le système détecte un risque de choc ou de chute, absorbant l'énergie d'impact et protégeant les composants internes. L'article, classé en robotique et ingénierie sous les thèmes biomimétisme et armure, ne fournit pas de métriques précises sur le prototype (masse, matériaux, temps de réponse), ce qui limite l'évaluation indépendante des performances annoncées. L'enjeu industriel est réel : la fragilité mécanique reste l'un des principaux freins au déploiement de robots mobiles dans des environnements non structurés, entrepôts, chantiers, ou domiciles. Une solution de protection passive qui ne dépend pas de l'électronique embarquée constituerait un avantage significatif en termes de fiabilité et de coût de maintenance. Si le mécanisme se révèle fonctionnel à l'échelle, il pourrait intéresser les fabricants d'AMR (autonomous mobile robots) et les concepteurs d'humanoïdes exposés à des chutes fréquentes lors des phases de déploiement. La biomimétique appliquée à la robotique connaît un regain d'intérêt depuis cinq ans, portée par des travaux sur les exosquelettes inspirés des insectes, la locomotion des serpents, ou les pattes des chats. NC State s'inscrit dans cette tendance avec plusieurs projets en parallèle. Les concurrents directs sur la protection passive incluent des approches par matériaux à rigidité variable (soft robotics) ou par coques modulaires démontables. Aucune date de prototype opérationnel ni partenariat industriel n'est mentionné dans l'extrait disponible.

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