Le robot BIG DOG a de la mécatronique dans le sang!

Au cours des ces quarante dernières années, des efforts considérables ont été déployés pour mettre en œuvre des systèmes robotisés dit, «sur pattes ». Leurs objectifs premiers étaient, de développer des robots capables de se mouvoir n’importe où, où les hommes, et les animaux le pouvaient. A été ainsi créé, toute une série de robots de laboratoire qui permettaient d’imiter les déplacements réalisables par les êtres vivants. Des dispositifs pouvant marcher, courir, sauter, danser avec une, deux, quatre jambes ont ainsi pu voir le jour.

D’un point de vue global, la robotique répond a trois défis majeurs que sont l’autonomie énergétique  ; l’augmentation des puissances de calcul (parallèlement à sa miniaturisation) et, le développement d’actionneurs et de capteurs capables de répondre aux exigences en termes d’effort, d’encombrement, précision, temps de réponse, consommation énergétique etc. 

En suivant ce processus, les ingénieurs de BOSTON Dynamics (dans le cadre d’un programme financé par la DARPA, Defense Andvanced Research Project Agency) ont répondus à ces contraintes et ainsi pu développer le robot BIG DOG. De la taille d’un grand chien, avec ses 91 cm de long et ses 76 cm de hauteur, il pèse 75 kg dans sa nouvelle version, et il représente un « bijou » de technologie en matière de mécatronique.

Du côté actionneur, on retrouve notamment un moteur à essence pour animer le système. Une partie hydraulique s’occupe de mettre en mouvement le quadrupède robotique, au travers de seize actionneurs répartis sur l’ensemble du bâti et des pattes. Du côté capteur : caméra, GPS, gyromètre, accéléromètre et de nombreux capteurs de pression, de contact, de sécurité, de contrôle, … et le LIDAR, un système de télédétection par laser permettant au BIG DOG de cartographier son environnement et d’éviter les obstacles.

Le comportement dynamique est ensuite géré par l’informatique de bord, un ordinateur embarqué qui à l’instar du cerveau humain, utilise une architecture de réseaux neuronaux permettant aux BIG DOG d’apprendre par essais,  erreurs. Il surpasse ainsi un grand nombre de ses compagnons mécatroniques en étudiant, détectant, traquant le moindre « faux pas » puisqu’il peut entre autre,se tenir en équilibre, se déplacer sur tout type de surface, accidentée, rocailleuse, enneigée, glacée,…sauter, courir et même grimper des pentes abruptes jusqu’à 35°. Le logiciel de bord assure également la distribution de l’énergie, la direction mais également la stabilisation du quadrupède face aux aléas  des contraintes extérieures, tel un coup de pied ou le tangage du chargement sur le dos du robot.

Cependant et en dépit du fait qu’il soit « le robot le plus avancé » du monde, il reste bien imparfait et de nombreuses améliorations peuvent encore y être apportées. En effet, dans sa première version, ses concepteurs souhaitaient le rendre beaucoup plus autonome en terme de distance. Ils y sont arrivées puisque le BIG DOG a réussi atransporté un paquetage de 181kg sur une distance de 20,5 km en se déplaçant à une vitesse de 4 km/h mais les recherches continuent encore aujourd’huiet ils visent actuellement à atténuer le bruit de « mobylette » du robot.

Cette architecture robotique reste tout de même stupéfiante ; tant en terme ingénierie mécatronique qu’en terme de réalisme animalier ; et il ne fait aucun doute que son sens de l’équilibre et sa démarche semblable à celle d’un chien nous pousse et nous poussera à étudier plus sérieusement l’ingénierie dîtes « bio… ». En atteste, la « patte » de ce robot quadrupède qui copie mécaniquement les mouvements d’un chien. Et il est probable que les domaines telles que la biomécanique, la biomécatronique viendront s’ajouter à la longue liste des connaissances requises pour un ingénieur mécatronique et suppléer un jour, encore plus, le domaine médicale.

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Une réponse à “ Le robot BIG DOG a de la mécatronique dans le sang! ”

  1. Damien Weber on 14 mars 2012 at 16 h 21 min

    Ce robot, qui n’est pas très récent, reste tout à fait stupéfiant. Il fait même un peu peur tellement il semble réel (surtout quand il essaie de se rattraper).

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