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Avec son robot Cheetah, le MIT veut imiter l'agilité du guépard

Julien Bergounhoux
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Avec son robot Cheetah, le MIT veut imiter l'agilité du guépard

© Jose-Luis Olivares - MIT

Des chercheurs du MIT ont développé un robot quadripède autonome utilisant des moteurs électriques et qui s'inspire des mouvements du guépard pour se mouvoir plus efficacement. Ce guépard robotique peut courir à 16 km/h et franchir des obstacles en sautant, mais les chercheurs ne comptent pas s'arrêter là. Leur objectif est de pouvoir reproduire la complexité du galop.

Le guépard est connu pour sa vitesse et son agilité hors du commun. Il est capable de prendre de la vitesse en quelques bonds et de rapidement atteindre une vélocité proche de 100 km/h. Ce sont ces bonds qui ont intéressé les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ils ont développé un algorithme pour en reproduire le fonctionnement qu'ils ont implémenté au travers d'un guépard robotique qu'ils ont dénommé tout simplement Cheetah (guépard en anglais). Un nom que l'entreprise Boston Dynamics avait déjà donné il y a quelques années à l'un de ses propres robots, mais qui n'est pas directement lié à ce projet.

En effet, là où la plupart des robots quadrupèdes actuels utilisent des verrins hydrauliques et sont alimentés par des câbles (et des moteurs thermiques), le guépard du MIT est autonome, silencieux, utilise des moteurs électriques alimentés par batteries et pèse autant qu'un véritable guépard. Le robot est capable d'atteindre la vitesse de 16 km/h pour le moment, et sa conception lui permet de franchir des obstacles en sautant lors de sa course. Les chercheurs estiment que dans sa version actuelle il pourra à terme courir jusqu'à environ 50 km/h.

Objectif galop

Le secret de cet algorithme de saut ? Programmer chaque jambe individuellement pour appliquer une force spécifique dans l'instant très court où elle touche le sol. Cela permet au robot de garder une vitesse constante (en général, plus il va vite, plus il faut appliquer de force). Cette approche permet au robot de parcourir certains types de terrains "difficiles", comme une pelouse inégale. Côté matériel, les moteurs ont été spécialement conçus pour gérer un couple important, et les jambes biomimétiques du robot permettent de contrôler la force au sol sans avoir besoin de capteurs de pression.

Si les chercheurs ont choisi de reproduire un mouvement de bond, c'est parce qu'il est plus simple à créer qu'un trot ou un galop : les pattes avant touchent le sol ensemble, puis les pattes arrière. Leur but ultime est de reproduire le galop. Pour ce faire, ils vont pouvoir se baser sur les sautillements qu'ils ont déjà atteints, divisant les mouvements de chaque paire de pattes en plus de la séparation avant/arrière. La clé pour les chercheurs est l'efficacité. Produire les meilleurs gestes, pour utiliser le moins de force possible, mais le mieux possible. Consommer moins d'énergie, faire moins de bruit. Se rapprocher des caractéristiques des vrais animaux. Ces recherches sont sponsorisées par la Darpa.

Ci-dessous une démonstration du fonctionnement du Cheetah en vidéo :

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