Des chercheurs ont conçu des robots minuscules capables de s’assembler et d’agir en collectivité, créant de nouvelles formes et outils. S’inspirant de la nature, ils ont identifié les fonctionnalités essentielles qu’un collectif robotique doit posséder pour atteindre ses objectifs programmés, ouvrant ainsi la voie à un nouveau domaine de la robotique.
Des chercheurs de l’Université de Californie à Santa Barbara (UCSB) ont conçu un collectif « matériau-like » de micro-robots programmables, capables de se comporter comme un fluide ou de s’unir pour créer de nouvelles structures solides. Cette technologie pourrait conduire au développement d’un nouveau sous-domaine de la robotique.
Les scientifiques de l’UCSB ont souhaité concevoir des robots simples capables de travailler ensemble, tout comme une colonie de fourmis ou d’autres groupes collectifs. L’étude, récemment publiée dans Science, décrit des unités micro-robotiques pouvant passer d’un état « fluidifiant » à une forme plus « solide » en fonction de l’état de rotation des robots.
L’idée provient tout droit de concepts de science-fiction, comme le T-1000 dans Terminator 2: Judgment Day. Les chercheurs affirment avoir transformé cette vision théorique en réalité après avoir étudié la morphogenèse embryonnaire, le processus biologique par lequel les cellules peuvent changer de forme et se transformer en différents tissus dans le corps humain.
Les tissus embryonnaires vivants se comportent comme le matériau intelligent ultime, a déclaré le professeur Otger Campàs de l’UCSB à SciTechDaily. Ces cellules peuvent se redimensionner, s’auto-réparer et même contrôler leur résistance hardware. Elles peuvent également temporairement s’assouplir, passant entre états solides et fluides pour développer la forme finale de l’embryon.
Les chercheurs de l’UCSB ont identifié trois processus biologiques qu’ils pourraient programmer pour que leur collectif robotique les imite : force inter- unités, polarisation et adhésion. Ces trois processus permettent aux cellules de se déplacer ensemble, de coordonner leurs mouvements et de s’accrocher les unes aux autres tout en se développant en une partie organique solide.
L’équipe a développé les équivalents micro-robotiques de ces trois processus biologiques en utilisant des aimants et huit engrenages motorisés montés sur la couche extérieure circulaire de chaque robot. Pour leur expérience, les chercheurs ont créé un ensemble de 20 unités micro-robotiques relativement grandes capables de s’assembler en différentes formes.
La prochaine étape de l’équipe consiste à réduire encore la taille des petits robots et à augmenter le nombre d’unités au sein du collectif. Propulsés par l’apprentissage machine, des milliers de micro-robots pourraient théoriquement permettre aux chercheurs d’assembler le collectif dans n’importe quelle forme souhaitée avec un contrôle précis.