L’avenir de la robotique ne se déplacera peut-être pas sur deux pattes, quatre pattes ou des ailes. Il pourrait rouler dans n’importe quelle direction grâce à ses 20 pattes.
Des chercheurs de Duke University ont dévoilé « Argus », un robot expérimental à 20 pattes conçu pour se déplacer aussi bien dans toutes les directions. Contrairement aux robots humanoïdes ou aux machines quadrupèdes inspirées des animaux, Argus repose sur une idée entièrement différente : un mouvement équilibré sous tous les angles.
Le corps du robot se compose de 20 pattes télescopiques qui s’étendent à partir d’un noyau central, chacune étant équipée de sa propre caméra de détection de profondeur. Cette configuration donne à Argus une connaissance presque complète de son environnement, tout en lui permettant de rouler, grimper, se stabiliser et se déplacer sans devoir d’abord se retourner.
« Regarder Argus se déplacer ne ressemble à rien de ce que nous avons pu observer avec les autres robots sur lesquels nous avons travaillé », a déclaré Jiaxun Liu, co-premier auteur et doctorant au General Robotics Lab de Duke. « La première fois que nous l’avons vu se déplacer entre les arbres et sur un terrain accidenté, malgré de violentes collisions, nous avons compris qu’il s’agissait de quelque chose de différent. »
Conçu autour d’une symétrie dynamique
L’équipe de Duke explique que le robot a été créé à partir d’un principe mathématique appelé « isotropie dynamique », qui mesure la capacité d’un robot à accélérer de manière homogène dans toutes les directions.
Selon les chercheurs, la plupart des robots modernes, notamment les humanoïdes, les drones et les quadrupèdes, obtiennent un score inférieur à 0,6 sur cette échelle. Argus aurait atteint 0,91, se rapprochant ainsi du maximum théorique.
Plutôt que de se concentrer sur l’apparence, l’équipe a privilégié ce que le robot pouvait réellement faire physiquement quelle que soit son orientation.
« La plupart des recherches en robotique ont considéré la symétrie comme une question liée au corps, mais nous soutenons que la symétrie la plus puissante se situe au niveau de ce que le robot peut faire », a déclaré Boyuan Chen, directeur du General Robotics Lab de Duke et chercheur principal du projet.
Chen a ajouté : « Lorsqu’un robot peut accélérer aussi bien dans toutes les directions, il n’a plus besoin de faire face au monde d’une manière particulière. L’avant et l’arrière deviennent identiques. La gauche et la droite deviennent identiques. Tout le problème du contrôle des robots change de nature. »
Les pattes du robot sont disposées autour d’une structure inspirée du dodécaèdre, une forme géométrique composée de 12 faces pentagonales, ce qui confère à la machine une répartition presque uniforme des forces et une visibilité dans toutes les directions.
Testé sur du sable, des sentiers forestiers et des murs
Selon l’équipe de recherche, Argus a été entraîné en simulation avant d’être testé dans des environnements réels autour du campus de Duke.
Le robot a réussi à rouler sur de l’herbe, du sable, un sol mouillé, des terrains forestiers et du béton tout en restant stable, quelle que soit son orientation. Les chercheurs ont indiqué qu’il pouvait rapidement se rétablir après avoir été poussé et continuer à fonctionner même après l’endommagement de plusieurs pattes.
Lors d’une autre démonstration, Argus a grimpé verticalement entre des murs rapprochés en alternant la pression et la poussée entre différents groupes de pattes. La machine a également transporté une charge de 10 livres à une vitesse presque maximale et poussé un gros cube tout en roulant continuellement.
Les chercheurs expliquent qu’Argus est conçu comme davantage qu’un simple prototype de robot. L’objectif plus large est d’établir un cadre pour concevoir les futurs robots à partir d’un mouvement équilibré plutôt que de l’imitation du vivant.
« Nous considérons Argus comme le premier membre d’une famille beaucoup plus vaste de machines à symétrie dynamique », a déclaré Chen. « Des robots qui n’ont pas besoin d’imiter les chiens ou les humains pour être agiles, résistants et utiles. »
Pour en savoir plus sur l’orientation que pourrait prendre la robotique de nouvelle génération, consultez la couverture d’eWeek consacrée au plan de XPENG visant à produire en série des robots humanoïdes dans la région APAC d’ici 2026.