Le robot guépard Cheetah court et saute désormais sans entraves

Un grand nombre de robots en cour de développement sont capables de réaliser d’étonnantes prouesses en laboratoire où ils profitent de la sécurité de leurs attaches et de câbles d’alimentation les gardant perpétuellement sous tension et en toute sécurité. Le véritable test de leurs capacités, c’est quand ils sont obligés d’explorer et d’interagir dans un environnement tiré du monde réel, comme le robot Cheetah que les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) développent et qui a récemment fait ses premiers pas, sans entraves, à l’extérieur.

Précédemment, le robot Cheetah 1 (pour guépard, sa source d’inspiration) atteignait et même dépassait la vitesse d’Usain Bolt en laboratoire. Voici donc Cheetah 2, une nouvelle version un peu plus autonome.

Parmi ces talents, il a tout d’abord celui d’être silencieux en étant alimenté par des moteurs électriques et des batteries. Actuellement, les systèmes compacts capables de fournir de grandes quantités de puissance à de grands robots s’appuient sur des combustibles liquides et l’hydraulique, permettant d’obtenir la plus grande densité de puissance : c’est pourquoi la société américaine Boston Dynamics, par exemple, utilise des moteurs à essence avec des pompes hydrauliques sur l’ensemble de ses robots dynamiques (Atlas, Petman, AlphaDog…) . En outre, les moteurs électriques à couple élevé, qui sont nécessaires pour faire sauter un robot, ont tendance à surchauffer et à se casser, mais le MIT semble avoir résolu tous ces problèmes, avec un robot alimenté par batterie qui fonctionne.

La deuxième chose qui est étonnante, c’est qu’il ne semble pas se désintégrer à l’atterrissage après avoir réalisé un saut aussi haut. Le Cheetah, 2e version, pèse 31 kg et fait 70 cm de long : comme vous pouvez le voir dans la vidéo plus bas, il n’est pas petit et il n’est pas léger. Il se déplace également rapidement et saute haut, jusqu’à 33 centimètres à 15 km/h, avec le potentiel d’atteindre les 50 km/h, au moins en laboratoire.

Le Cheetah ici, a une démarche qui est située entre un petit galop, qui est plus dynamique que le trot, et le galop, qui est l’allure stable la plus dynamique. Comme le guépard du MIT est basé sur le contrôle de la force (un contrôle minutieux de la quantité spécifique de la force exercée sur le sol par les jambes et les pieds), sa démarche est souple, facilement ajustable et robuste face aux petites variations du terrain.

Le tout est maitrisé par une série d’algorithmes et comme le précise le communiqué du MIT :

La clé de l’algorithme est dans la programmation de chacune des jambes du robot pour exercer une certaine force dans la fraction de seconde au cours de laquelle il touche le sol, afin de maintenir une vitesse donnée : En général, plus la vitesse souhaitée est rapide, plus grande doit être la force appliquée pour propulser le robot en avant. Sangbae Kim, un professeur agrégé de génie mécanique au MIT, émet l’hypothèse que cette approche du contrôle de la force appliqué au robot coureur est semblable, en principe, à la façon dont les sprinters de classe mondiale courent.

De nombreux sprinters, comme Usain Bolt, augmentent en fait leur longueur de foulée en poussant plus fort vers le bas et en augmentant leur force terrestre, de sorte qu’ils peuvent “voler” davantage tout en gardant la même fréquence.

La plupart des robots sont lents et lourds, et donc ils ne peuvent pas contrôler la force dans des situations à grande vitesse. C’est ce qui rend le Cheetah du MIT si spécial : vous pouvez réellement contrôler le profil de force sur une très courte période de temps, suivi d’un gros impact avec le sol, ce qui le rend plus stable, agile et dynamique.

Les technologies, appliquées ici, devraient être détaillées lors d’une conférence de l’IROS 2014 (International Conference On Intelligent Robots and Systems) se tenant aujourd’hui à Chicago.

Et pour l’anecdote, le professeur Sangbae Kim, principal acteur dans la réalisation de ce robot, a participé au  ice bucket challenge avec la complicité du Cheetah, non pas pour trouver une nouvelle notoriété, mais pour la la lutte contre la sclérose latérale amyotrophique (SLA) :

A partir de l’annonce du MIT : Bound for robotic glory et sur le MITMECHE.