RechercheInteresting Engineering 26 septembre 2026

Un robot inspiré de la grenouille saute par-dessus des obstacles, atterrit et se prépare à sauter de nouveau grâce à un petit moteur

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Des ingénieurs de l'Université de Washington ont présenté DirectHop, un robot sauteur tenant dans la paume de la main, capable de franchir une marche d'escalier standard, de se stabiliser à l'atterrissage puis de sauter à nouveau. Le prototype repose sur un unique petit moteur électrique relié par un fil de pêche à une tour montée sur le châssis : en s'enroulant, le fil hisse le robot dans les airs, tandis que trois pattes articulées se déploient pour maintenir l'alignement entre le moteur et le pied au moment du saut. En ajustant le courant envoyé au moteur, l'équipe règle la hauteur du saut avec une précision au centimètre près. Pour l'atterrissage, souvent chaotique, le robot est équipé d'une cage de protection inspirée de la carapace de la tortue-boîte, qui lui permet de se redresser dans 90% des cas en déplaçant le moteur le long de la tour pour décaler son centre de gravité. Les travaux, menés par Hanquan (John) Wang, doctorant en génie mécanique, et dirigés par Sawyer Fuller, professeur associé à l'UW, restent à un stade de prototype de laboratoire : l'engin est alimenté par câble et ne peut pas encore se diriger vers une destination.

Cette démonstration s'inscrit en alternative à la propulsion par ressorts utilisée depuis des années par les robots sauteurs inspirés des puces : ces mécanismes emmagasinent de l'énergie avant de la libérer d'un coup, ce qui rend la distance de saut difficile à contrôler, et deviennent proportionnellement plus complexes à fabriquer et actionner à mesure que les robots rétrécissent. En entraînant directement le saut par un moteur électrique, sans ressort ni loquet, DirectHop répond aux trois obstacles que Sawyer Fuller juge les plus critiques pour ce type de machine : moduler la longueur du saut, se redresser seul, et « recharger » le mécanisme pour enchaîner plusieurs sauts. Pour l'industrie robotique, l'intérêt tient moins à la performance brute qu'au coût visé : Wang estime qu'une version complète pourrait être produite pour environ 10 dollars, ouvrant la voie à des essaims de robots bon marché capables d'inspecter des raffineries de pétrole, de surveiller des exploitations agricoles ou d'explorer d'autres planètes, des contextes où la perte d'une unité individuelle ne compromettrait pas la mission. Le système reste toutefois loin d'un produit déployable : pas d'autonomie énergétique, pas de navigation, pas de capacité directionnelle, ce qui invite à lire les chiffres annoncés comme des résultats de banc d'essai plutôt que des spécifications de terrain.

Le saut par ressort domine la robotique miniature depuis les premiers robots-puces, mais bute sur la miniaturisation des loquets et des mécanismes de libération d'énergie. DirectHop s'en affranchit en s'inspirant de la grenouille, dont les muscles des pattes actionnent directement le saut, une analogie revendiquée par Wang pour justifier le choix d'un moteur électrique classique plutôt que d'un stockage élastique. L'équipe de l'UW travaille désormais à doter le robot de cellules solaires et d'une batterie embarquées, d'un moteur vibrant pour le virage, de pieds rétractables permettant d'ajuster l'angle de saut, ainsi que d'une caméra et d'une électronique de navigation. L'objectif affiché est un franchissement d'escalier totalement autonome : le robot devrait pouvoir repérer une marche, calculer le saut nécessaire, se positionner puis répéter l'opération après chaque atterrissage. Aucun calendrier de commercialisation ni partenariat industriel n'a été communiqué à ce stade ; le projet reste une publication de recherche universitaire, sans comparaison directe avec les plateformes humanoïdes ou quadrupèdes qui dominent aujourd'hui la robotique mobile.

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1Interesting Engineering

Les robots pourraient apprendre à prédire et planifier leur navigation grâce à un nouveau cadre bio-inspiré

Des chercheurs de l'Université Polytechnique du Nord-Ouest (NPU) de Xi'an, en Chine, dirigés par le professeur Guo Bin, ont publié le 22 mai 2026 dans Nature Reviews Electrical Engineering un cadre de navigation cognitive dit "bio-inspiré". L'architecture repose sur trois composantes : reconnaissance dynamique de points de repère saillants, mémoire expérientielle compressée et réutilisable, et prise de décision hiérarchique. Elle est couplée à du matériel neuromorphique, des processeurs spécialisés qui imitent les neurones biologiques en ne s'activant qu'en réponse à des variations du signal sensoriel entrant, réduisant significativement la consommation énergétique par rapport aux architectures de calcul conventionnelles. Selon l'équipe, ce couplage permet à un robot de localiser sa position, d'anticiper son environnement immédiat et de mobiliser des expériences passées dans des situations nouvelles pour planifier ses trajets de manière flexible. Le problème visé est bien documenté dans l'industrie : les robots autonomes actuels, qu'il s'agisse d'AMR en logistique ou de plateformes domestiques, restent fragiles face aux modifications environnementales non planifiées. Un simple déplacement de meuble peut désorienter un système naviguant par carte géométrique préenregistrée, le forçant à une recartographie complète. Le cadre proposé par l'équipe de Guo Bin s'inspire de la manière dont les rongeurs explorent un labyrinthe : plutôt que de mémoriser chaque point d'un espace, le robot identifie des repères clés, compresse cette information en mémoire réutilisable, et reconstruit une carte cognitive à la demande. "La mémoire joue un rôle actif dans la navigation en compressant l'expérience en connaissances réutilisables et en les reconstruisant à la demande", notent les auteurs. Pour les intégrateurs et les décideurs industriels, l'implication concrète est la possibilité de déployer des robots dans des environnements non structurés ou en mutation continue (entrepôts réorganisés, domiciles encombrés, bâtiments en intervention d'urgence) sans recalibrage systématique. L'association avec le hardware neuromorphique renforce l'argument économique : une consommation réduite se traduit par des autonomies plus longues et des coûts opérationnels plus faibles à l'échelle d'une flotte. La navigation autonome en environnement ouvert reste l'un des verrous techniques les plus actifs de la robotique depuis une décennie. Les approches dominantes basées sur le SLAM et la vision profonde ont progressé mais restent coûteuses en calcul et sensibles aux variations de scène. L'inspiration biologique, notamment les travaux sur les cellules de lieu et les cellules de grille chez les rongeurs (Nobel de médecine 2014), a déjà alimenté des architectures comme les puces Loihi d'Intel ou les recherches de l'Université de Manchester. L'équipe NPU propose ici une intégration bout en bout, du raisonnement spatial au substrat matériel basse consommation, dans un cadre unique. L'équipe indique collaborer avec plusieurs organisations pour un passage au terrain, sans préciser lesquelles ni les calendriers : il s'agit pour l'instant d'une publication académique, pas d'un produit déployé commercialement.

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2arXiv cs.RO

Transport d'objets par occlusion autour d'obstacles grâce à un essaim de robots miniatures

Des chercheurs ont publié sur arXiv (référence 2605.13006) une extension d'une stratégie existante de transport collectif par essaim robotique, permettant désormais aux robots de contourner des obstacles qui bloquent la ligne de vue vers la cible. Le système repose sur une approche dite par occlusion : chaque robot minuscule utilise sa capacité à détecter si l'objet à déplacer masque ou non la lumière émise par la balise-objectif pour décider de sa position et de sa poussée. La nouveauté consiste à permettre à n'importe quel membre de l'essaim de se positionner comme sous-objectif intermédiaire, formant ainsi une chaîne de relais visuels entre l'objet et la destination finale. Le comportement global émerge d'une machine à états finis individuelle et simple, sans aucune communication entre robots et sans coordinateur central. Cinq séries d'expériences simulées démontrent la robustesse du système face à des obstacles convexes et concaves, à des positions de départ variables et à différentes tailles de swarm. Cette approche lève la principale limite pratique des stratégies d'occlusion précédentes, qui exigeaient un couloir dégagé entre l'objet et la cible, une hypothèse rarement vérifiable dans un environnement industriel réel encombré de rayonnages, palettes ou machines. L'absence totale de communication entre agents élimine les goulots d'étranglement réseau et les points de défaillance uniques qui pénalisent les flottes d'AMR classiques dès que la densité de robots augmente. La capacité à traiter des obstacles concaves, géométriquement plus complexes, suggère une transposabilité raisonnable vers des configurations d'entrepôts non standardisés. Il convient cependant de noter que les résultats restent purement simulés : le fossé sim-to-real sur des robots physiques miniatures, avec friction, glissement et variabilité de capteurs, n'est pas encore adressé. La stratégie par occlusion pour transport en essaim a été posée par des travaux antérieurs, notamment dans les groupes travaillant sur les kilobots et les microbots à faibles ressources computationnelles. Ce domaine se distingue des approches multi-robots classiques (ROS 2, planification centralisée) par son paradigme ascendant, plus proche des algorithmes bio-inspirés type stigmergie. Les concurrents directs dans l'espace du transport collectif décentralisé incluent des travaux sur les robots vibratoires de Harvard et les systèmes de manipulation collective du MIT CSAIL. La prochaine étape logique annoncée implicitement par les auteurs est la validation sur hardware réel, où les contraintes physiques des robots miniatures rendront les résultats réellement exploitables par les intégrateurs de solutions de manutention autonome.

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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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4arXiv cs.RO

Reconfiguration d'un robot à chenilles pour un franchissement d'obstacles amélioré grâce à un point d'articulation mobile et un déplacement de masse interne

Des chercheurs présentent TRASER (Tracked Robot with Articulated Spine for Extended Reach), un robot a chenilles reconfigurable dont le point d'articulation et la masse interne peuvent tous deux être déplacés pour améliorer le franchissement d'obstacles. Le système repose sur un mécanisme "tape-spring" qui concentre la flexibilité dans la zone de flexion tout en gardant le reste du corps rigide, ce qui accroit la portée avant du robot et sa capacité a déplacer son centre de masse. Decrits dans un preprint publie sur arXiv (2608.07624v1), les essais montrent un franchissement de marches équivalent a 74% de la longueur du corps, une traversée de plateforme suspendue a 66%, et un franchissement de fosse a 59%, ce que les auteurs présentent comme la meilleure performance de franchissement jamais rapportée pour un robot a chenilles. Les robots a chenilles sont largement employés en environnements non structures (inspection, déblaiement, intervention post-catastrophe), mais leur conception bute traditionnellement sur un compromis: augmenter la portée avant pour atteindre des obstacles éloignés fragilise la stabilité, et inversement. En rendant reconfigurables a la fois l'articulation et la répartition de masse, TRASER cherche a lever ce compromis par la mécanique plutôt que par le seul contrôle logiciel, une piste utile pour les intégrateurs concevant des plateformes destinées aux terrains accidentes. Ces chiffres restent toutefois issus de tests en laboratoire sur un prototype, et la revendication de "meilleure performance jamais rapportée" n'est pas vérifiée par un tiers ni éprouvée en déploiement réel. Le compromis portée/stabilité est un problème classique en robotique a chenilles: les "flippers" articules a l'avant améliorent le franchissement mais accroissent le risque de basculement, tandis que déplacer le poids vers l'arrière stabilise la plateforme au prix de la portée utile. TRASER combine ces deux leviers, articulation mobile et masse déplaçable, dans un seul mécanisme structurel plutôt que de les traiter séparément. L'article, publie comme nouvelle soumission arXiv, ne mentionne ni entreprise partenaire ni site de déploiement: il s'agit d'une contribution académique a un stade de prototype, dont l'intégration éventuelle dans des plateformes commerciales d'inspection ou de secours reste, pour l'instant, hypothétique.

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