Hexapode, le robot marcheur tout-terrain

Grâce à ses six pattes articulées, il peut se déplacer efficacement en terrain accidenté, encombré ou dangereux

par Jean Hamann

Deux chercheurs du Département de génie mécanique ont mis au point un robot capable de se déplacer efficacement en terrain accidenté ou encombré. Grâce à ses six pattes articulées, Hexapode peut aller là où aucun autre robot n'a posé la roue auparavant. Ses concepteurs, Mathieu Goulet et Clément Gosselin du Laboratoire de robotique, ont de grandes ambitions pour leur petit engin tout en jambes. "On pourrait l'utiliser pour la collecte d'informations dans des endroits difficiles d'accès qui ont subi une contamination biologique, chimique ou nucléaire, proposent-ils. Ou encore lui faire effectuer des fouilles sur le lieu d'une catastrophe puisque son faible poids diminue les risques d'effondrement des structures et augmente ainsi les chances de retrouver des survivants. On pourrait même lui confier des missions d'exploration à la surface de la Lune, de Mars ou d'autres planètes."

Il y a beaucoup de roues, mais bien peu de jambes dans le domaine des moyens de transport non vivants, observent les deux chercheurs dans l'article de la revue Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering où ils présentent Hexapode à la communauté scientifique. Pourtant, la locomotion à pied présente l'avantage indéniable de pouvoir produire des déplacements dans toutes directions. C'est à partir de cette observation que l'idée de fabriquer un robot marcheur a émergé dans l'esprit de l'étudiant-chercheur Mathieu Goulet. Clément Gosselin , Mathieu Goulet et Hexapode, le robot marcheur inspiré de la fourmi
photo Marc Robitaille

Le fait que les robots sur roues ne parviennent pas à franchir des obstacles dont la hauteur dépasse le quart du diamètre de leurs roues a aussi motivé la quête des deux chercheurs.

Par biomimétisme
Pour concevoir leur robot, les chercheurs se sont inspirés de la nature, plus précisément de la fourmi. Ces insectes sont les champions de la mobilité, de l'autonomie et de l'adaptabilité au terrain, font-ils valoir. Même si leurs pattes sont frêles, les fourmis comptent parmi les espèces les plus fortes qui soient, toutes proportions gardées. Mathieu Goulet et Clément Gosselin ont donc fait appel au biomimétisme pour concevoir les premières ébauches de leur robot. Puis, par modélisation et simplification du système locomoteur de la fourmi, ils ont fait évoluer leur concept pour en arriver à un prototype doté de six pattes totalement indépendantes, dont chacune est pourvue de trois articulations dotées d'un moteur. Hexapode parvient à se mouvoir et à assurer sa stabilité par l'action coordonnée de ses 18 moteurs.

Ce robot est doté d'une certaine "intelligence". En effet, des capteurs de force installés au bout de chacune de ses pattes permettent au robot de se faire une représentation du terrain sur lequel il se déplace. Ses concepteurs songent également à le doter d'un système qui lui permettrait de se représenter le milieu qui l'entoure. Le robot émettrait de brèves impulsions de lumière et la lumière réfléchie serait mesurée par des capteurs qui permettraient au robot de "voir" les obstacles qu'il aura à franchir ou à éviter. Des appareils de positionnement pourraient éventuellement compléter son système sensoriel.

D'autres robots marcheurs ont vu le jour ailleurs dans le monde, précise Clément Gosselin. Hexapode s'en distingue par l'éventail des mouvements flexibles et programmables qu'il peut exécuter et par sa capacité d'équilibrage statique - des ressorts aident les pattes à supporter le poids du robot, de sorte qu'il se tient debout même lorsqu'on coupe les moteurs.
Non seulement Hexapode est petit, agile et fort comme la fourmi dont il s'inspire, mais l'analogie pourrait être poussée encore plus loin par la création de "castes" de robots, dont la morphologie serait adaptée aux tâches auxquelles on les destine. "On pourrait avoir des robots agiles qui agiraient comme éclaireurs et d'autres plus forts pour transporter les instruments ou rapporter des échantillons", laissent entendre les chercheurs. Évidemment, on est encore loin de cette société de robots. "Nous avons franchi l'étape de la marche et le reste est encore à faire, précise Clément Gosselin. Si Hexapode était un humain, ce serait un enfant de deux ans. Mais un enfant avec beaucoup de potentiel", conclut-il.