Des robots qui marchent dès leur sortie de l'imprimante 3D : une révolution signée Édimbourg

Scientists create robots that take their first steps straight from the 3D printer

Des robots qui marchent dès leur sortie de l'imprimante 3D : une révolution signée Édimbourg

Une équipe d'ingénieurs de l'Université d'Édimbourg vient d'écrire un nouveau chapitre dans l'histoire de la robotique. Leur création ? Des robots souples à quatre pattes capables de marcher immédiatement après leur impression 3D. Cette innovation, rendue possible par une machine baptisée Flex Printer, pourrait démocratiser la robotique avancée et ouvrir de nouvelles perspectives dans des domaines allant de la médecine à la sûreté nucléaire.

Contrairement aux robots traditionnels rigides bourrés d'électronique, ces nouveaux dispositifs sont entièrement fabriqués en plastique souple et se déplacent grâce à de l'air comprimé. L'absence de composants électroniques simplifie non seulement la conception, mais rend également ces robots plus sûrs et plus fiables, notamment dans des environnements où les défaillances électroniques pourraient s'avérer dangereuses.

Le Flex Printer, pièce maîtresse de cette avancée, peut être assemblé pour moins de 400 livres (539 dollars) avec des composants du commerce. Sa conception intuitive permet même aux débutants de le monter et de l'utiliser en quelques jours seulement. Une fois imprimé, le robot n'a besoin que d'être connecté à une source d'air comprimé pour se mettre en marche - aucun assemblage supplémentaire requis.

La robotique molle, qui utilise des matériaux flexibles comme le silicone et les plastiques souples, est considérée comme une technologie prometteuse là où les robots traditionnels montrent leurs limites. Leur flexibilité leur permet d'interagir en toute sécurité avec les humains, de naviguer dans des espaces exigus ou dangereux, et de s'adapter à des tâches complexes. Ces caractéristiques en font des candidats idéaux pour le démantèlement nucléaire, la chirurgie mini-invasive, la rééducation, voire l'exploration spatiale.

Jusqu'à présent, ce domaine était freiné par des coûts élevés, la nécessité d'une expertise spécialisée et le manque de méthodes de fabrication standardisées. L'approche de l'équipe d'Édimbourg vise précisément à surmonter ces obstacles. En rendant gratuitement accessibles les plans et logiciels du Flex Printer, les chercheurs espèrent démocratiser l'accès à la robotique molle.

« Il fallait auparavant des années pour maîtriser l'impression avec ces matériaux », explique l'ingénieur principal Maks Gepner. « Grâce à notre nouvelle plateforme, n'importe qui peut désormais imprimer facilement des choses qu'on croyait jusqu'ici impossibles. »

Ce projet, mené par Gepner et son collègue Jonah Mack sous la direction du professeur Adam A. Stokes, s'inscrit dans un mouvement plus large visant à ouvrir la recherche en robotique. Leurs travaux, publiés dans la revue Device, sont financés par le Engineering and Physical Sciences Research Council.

L'intérêt pour la robotique molle croît rapidement, avec des équipes du monde entier explorant des robots capables de changer de forme, de percevoir leur environnement ou d'imiter la délicatesse des organismes biologiques. La particularité du projet écossais réside dans son accent sur l'accessibilité et la facilité d'utilisation, ce qui pourrait rendre la robotique avancée accessible aux écoles, aux amateurs et aux chercheurs disposant de ressources limitées.

Robot in 3D biết đi ngay khi vừa ra khỏi máy in: Đột phá từ Đại học Edinburgh

Một nhóm kỹ sư tại Đại học Edinburgh vừa mở ra chương mới trong ngành robot học với phát minh robot mềm 4 chân có thể bước đi ngay sau khi được in 3D. Công nghệ đột phá này, sử dụng máy in desktop mang tên Flex Printer, hứa hẹn mang robot tiên tiến đến với đông đảo người dùng hơn và thúc đẩy tiến bộ trong nhiều lĩnh vực từ y tế đến an toàn hạt nhân.

Khác với robot truyền thống làm từ vật liệu cứng và chứa đầy linh kiện điện tử, những robot mới này được chế tạo hoàn toàn từ nhựa dẻo và vận hành bằng khí nén. Việc không sử dụng điện tử không chỉ đơn giản hóa thiết kế mà còn giúp robot an toàn và đáng tin cậy hơn, đặc biệt trong môi trường mà sự cố điện tử có thể gây nguy hiểm.

Trái tim của đột phá này chính là chiếc Flex Printer. Hệ thống này có thể được lắp ráp với chi phí dưới 400 bảng (539 USD) từ các linh kiện phổ thông, với thiết kế thân thiện giúp ngay cả người mới cũng có thể lắp ráp và vận hành chỉ trong vài ngày. Sau khi in xong, chỉ cần kết nối robot với nguồn khí nén là nó có thể bước đi ngay - không cần lắp ráp thêm.

Robot mềm, sử dụng vật liệu dẻo như silicone và nhựa mềm, được xem là công nghệ đầy hứa hẹn cho những ứng dụng mà robot truyền thống không đáp ứng được. Tính linh hoạt giúp chúng tương tác an toàn với con người, di chuyển trong không gian hẹp hoặc nguy hiểm, và thích ứng với các nhiệm vụ phức tạp. Điều này khiến chúng trở thành ứng viên lý tưởng cho các nhiệm vụ như tháo dỡ nhà máy hạt nhân, phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, phục hồi chức năng, thậm chí thám hiểm không gian.

Cho đến nay, lĩnh vực này vẫn bị cản trở bởi chi phí cao, yêu cầu chuyên môn đặc biệt và thiếu phương pháp sản xuất chuẩn hóa. Cách tiếp cận của nhóm Edinburgh được thiết kế để vượt qua những rào cản này. Bằng cách công bố miễn phí bản vẽ và phần mềm của Flex Printer, họ hy vọng sẽ phổ cập hóa công nghệ robot mềm.

"Trước đây phải mất nhiều năm để tìm ra cách in bằng những vật liệu này", trưởng nhóm kỹ sư Maks Gepner chia sẻ. "Với nền tảng mới của chúng tôi, giờ đây bất kỳ ai cũng có thể dễ dàng in những thứ trước đây bị coi là không thể".

Dự án do Gepner và nhà nghiên cứu Jonah Mack thực hiện dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Adam A. Stokes, là một phần của phong trào mở rộng nghiên cứu robot học. Công trình được công bố trên tạp chí Device và nhận tài trợ từ Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và Kỹ thuật.

Sự quan tâm đến robot mềm đang tăng nhanh, với nhiều nhóm nghiên cứu khắp thế giới khám phá robot có thể thay đổi hình dạng, cảm nhận môi trường hoặc bắt chước động tác mềm mại của sinh vật sống. Điểm khác biệt của dự án Edinburgh nằm ở trọng tâm về tính kinh tế và dễ sử dụng, hứa hẹn mang robot tiên tiến đến với trường học, người đam mê và nhà nghiên cứu có nguồn lực hạn chế.