RechercheMIT News Robotics 29 septembre 2026

Un robot fin comme du papier, propulsé par des cellules musculaires, nage à travers un labyrinthe aquatique

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Résumé IASource uniqueImpact UE

Des ingénieurs du MIT, dans le laboratoire de Ritu Raman (professeure associée de génie mécanique), ont présenté dans Advanced Functional Materials un robot nageur biohybride d'une épaisseur quasi bidimensionnelle. Son squelette est un film de gel de la taille d'un bâton de chewing-gum, divisé en deux moitiés qui forment les nageoires. Chacune est recouverte d'une couche de cellules musculaires vivantes, plus fine qu'un cheveu, génétiquement modifiées pour se contracter sous l'effet de la lumière. Éclairer une nageoire la fait battre avec assez de force pour propulser l'engin, et l'alternance des flashs permet de piloter direction et vitesse. Les chercheurs l'ont fait évoluer dans un labyrinthe aquatique simple. Sa vitesse maximale atteint environ quatre longueurs de corps par minute, contre jusqu'à 65 pour un nageur olympique, un rythme comparable à celui du requin-vache. Les coauteurs sont Maheera Bawa (première autrice), Arielle Berman, Laura Schwendeman, Ferdows Afghah et Seanbiron Johnson.

Le résultat est présenté comme le premier robot à locomotion propulsé par du muscle en couche mince bidimensionnelle. Les robots biohybrides actuels, y compris ceux du même laboratoire, reposent sur des blocs 3D de muscle squelettique cultivé qui exigent des millions de cellules. Une architecture en film mince pourrait réduire les coûts de fabrication et améliorer l'efficacité du mouvement. Raman met en avant des usages potentiels dans des environnements fragiles ou imprévisibles, où un tissu vivant, souple, réactif et capable de s'autoréparer aurait un avantage sur le matériel conventionnel. Il faut toutefois relativiser: il s'agit d'une preuve de concept de laboratoire, testée en milieu contrôlé, sans données publiées ici sur l'endurance, la durée de vie des cellules ou le passage à l'échelle. Aucun calendrier de commercialisation ni partenaire industriel n'est annoncé, et ce travail relève de la recherche fondamentale plus que de la robotique déployable.

Ce progrès découle d'une étape franchie l'an dernier, quand l'équipe avait conçu un disque de tissu musculaire artificiel inspiré de l'iris. Un gel gravé de rainures concentriques et radiales guidait la croissance des cellules, qui se contractaient dans plusieurs directions sous stimulation lumineuse. L'amplitude restait toutefois d'environ 100 microns seulement, trop faible pour la robotique. Pour augmenter la force, les chercheurs ont revu le support: la fibrine, gel ultra-mou qui se déformait sous la traction des muscles, a été remplacée par un gel dont ils ont ajusté trois paramètres, à savoir la composition, la rigidité, ainsi que la taille et la forme des rainures. La suite logique consistera à améliorer la puissance et la maniabilité de ces nageurs. Le domaine des robots biohybrides reste très académique, sans acteur industriel identifié, et ce type de travaux se mesure davantage en jalons de recherche qu'en échéances de marché.

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Robot musculaire pneumatique en tissu basé sur le principe du lacet

Une équipe de chercheurs présente, dans une prépublication arXiv (2607.18641v1), un nouveau type de muscle pneumatique artificiel textile baptisé DPAM (drawstring fabric pneumatic artificial muscle), inspiré du principe du cordon de serrage utilisé dans l'industrie textile. Contrairement aux muscles pneumatiques classiques de type McKibben, qui se déforment radialement (gonflement latéral) lors de leur contraction axiale, le DPAM ne produit aucune déformation radiale supplémentaire, ce qui améliore nettement sa compacité structurelle. Ses performances mécaniques annoncées sont notables : une capacité de charge supérieure à 800 fois son propre poids, un taux de contraction maximal de 44%, et une densité de puissance atteignant 4,98 kW/kg. Les auteurs ont validé le concept sur deux scénarios d'application, un robot bio-inspiré et une ligne de production industrielle, et ont fabriqué une matrice de DPAM démontrant sa capacité à s'étendre facilement dans un plan bidimensionnel. Pour la robotique souple et l'actionnement pneumatique, ce travail répond à une limite concrète des muscles artificiels existants : l'encombrement radial parasite qui limite leur intégration dans des espaces contraints, que ce soit sur des robots bio-inspirés compacts ou sur des lignes industrielles où l'espace disponible est un facteur de conception. Une architecture qui conserve son diamètre pendant la contraction ouvre la voie à des actionneurs plus denses et plus faciles à empiler ou à disposer en matrices, un point clé pour les intégrateurs cherchant à remplacer des vérins pneumatiques classiques par des solutions plus légères et plus sûres au contact humain. Les muscles pneumatiques artificiels, popularisés par la conception McKibben datant des années 1950, souffrent depuis longtemps de ce compromis entre force de contraction et gonflement radial, un problème que plusieurs équipes de recherche en robotique souple tentent de résoudre par des architectures textiles ou tressées alternatives. En s'appuyant sur le principe du cordon de serrage plutôt que sur un tressage classique, cette approche s'inscrit dans une tendance plus large consistant à emprunter des techniques manufacturières textiles éprouvées pour concevoir des actionneurs souples, avec pour prochaine étape probable une évaluation de la durabilité et de l'intégration de ces matrices DPAM sur des systèmes robotiques complets.

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3arXiv cs.RO

RoboBRIDGE : un cadre modulaire pour connecter des politiques à des agents robotiques fiables en conditions réelles

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4Robohub

Le bracelet permet de contrôler une main robotique par ses propres mouvements

Des chercheurs du MIT ont mis au point un bracelet à ultrasons capable de suivre en temps réel les mouvements de la main d'un porteur avec une précision inédite. Le dispositif produit des images échographiques des muscles, tendons et ligaments du poignet pendant que la main bouge, images qu'un algorithme d'intelligence artificielle traduit en continu en positions des cinq doigts et de la paume. L'équipe, dirigée par Xuanhe Zhao, professeur de génie mécanique au MIT, et Gengxi Lu, a présenté ses résultats dans un article publié dans Nature Electronics. Lors des démonstrations, un porteur du bracelet a pu piloter sans fil une main robotique en reproduisant simplement ses propres gestes : le robot a ainsi joué un air simple au piano et envoyé un petit ballon dans un panier de bureau. Le même bracelet permet aussi de manipuler des objets virtuels à l'écran, par exemple en pinçant les doigts pour agrandir ou réduire un élément graphique. Les travaux associent des équipes du MIT et de l'University of Southern California, avec la contribution du professeur Qifa Zhou. Cette approche s'attaque à un problème concret pour l'industrie robotique et la réalité augmentée : le suivi fin des gestes de la main reste un goulot d'étranglement technique. Les systèmes par caméra souffrent d'occlusions visuelles et nécessitent une infrastructure lourde ; les gants à capteurs limitent la liberté de mouvement et les sensations naturelles ; les capteurs électromyographiques, qui lisent les signaux électriques des muscles de l'avant-bras, restent sensibles au bruit et peinent à distinguer les mouvements intermédiaires entre deux positions extrêmes. L'imagerie ultrasonore, elle, capte directement l'activité mécanique des tissus et pourrait offrir un suivi continu et fin, exploitable aussi bien pour remplacer les capteurs de mouvement en AR/VR que pour générer, à grande échelle, des données d'entraînement pour des robots humanoïdes dexterité, un besoin identifié comme critique pour combler l'écart entre démonstrations en laboratoire et déploiement réel des modèles vision-langage-action. Il s'agit à ce stade d'une preuve de concept académique, pas d'un produit commercialisé : les démonstrations de piano ou de basketball, bien que spectaculaires, restent des tâches simples et contrôlées en environnement de recherche. L'équipe du MIT, connue pour ses travaux sur les dispositifs portables et la robotique souple, prévoit maintenant de collecter des données auprès d'un plus grand nombre d'utilisateurs aux morphologies de main variées, afin de constituer un jeu de données massif. L'objectif affiché est de nourrir l'entraînement de robots humanoïdes sur des tâches de dextérité fine, y compris des gestes chirurgicaux, ainsi que des applications de jeu vidéo et de conception assistée par ordinateur.

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