Impression 3D : une étape tout en un pour construire des robots

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Avec cette nouvelle technique d’impression 3D, la construction des robots se résume à une seule étape.

Entre la conception au déploiement d’un robot, il y a plusieurs étapes par lesquelles les fabricants doivent passer. La construction est l’une d’elles, mais elle se divise encore en d’autres sous-étapes. Des ingénieurs de l’université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont publié une nouvelle étude qui propose une nouvelle approche de construction plus rapide.

L’impression 3D facilite la construction des robots

Pour être fonctionnel, un robot doit au moins avoir un corps, un système de contrôle, des capteurs et des actionneurs. Généralement ces différents composants sont construits séparément et assemblés par la suite. Selon cette nouvelle étude dirigée par des ingénieurs de l’UCLA, il est possible de tout faire en une seule étape.

L’étude propose de construire des robots complets avec une technique d’impression 3D. Celle-ci implique l’utilisation de matériaux actifs à fonctions multiples, autrement dit « métamatériaux ». Il s’agit de types de matériaux qui traduisent l’électricité en mouvement. Ils sont constitués d’éléments sensoriels, structurels, mobiles et qui deviennent autonomes après avoir été programmés.

Une fois imprimé, un robot peut donc se propulser, manœuvrer, détecter et prendre des décisions. En d’autres termes, tous les composants mécaniques et électroniques sont imprimés en même temps. De ce fait, les fabricants de robots n’auront plus à passer par un long processus d’assemblage. Le seul élément à ajouter, selon les ingénieurs, serait la batterie pour alimenter les dispositifs.

De nouveaux matériaux pour la robotique

Les métamatériaux utilisés par l’équipe forment des treillis qui répondent à un champ magnétique en changeant de forme ou de direction. Les robots créés à l’aide de l’impression 3D peuvent donc se plier, se tordre, se dilater et même tourner à grande vitesse. Par ailleurs, ils peuvent générer une charge électrique sous l’effet de forces physiques. Selon les auteurs de l’étude, ils pourraient également détecter les obstacles via des échos et des émissions d’ultrasons.

Pour l’étude, l’équipe a imprimé trois robots pour démontrer différentes capacités. Le premier était programmé pour le déplacement et l’évitement d’obstacle tandis que le second robot devait s’échapper en réponse à un impact de contact. Avec le troisième robot, ils ont démontré la capacité à marcher et à effectuer des petits sauts sur un terrain accidenté.

Quant à l’application de cette nouvelle méthode de conception, les ingénieurs citent la création de robots médicaux. Ils pourraient, par exemple, administrer les médicaments en naviguant près des vaisseaux sanguins.

L’équipe a également évoqué la possibilité de déployer un essaim de robots imprimés en 3D dans les environnements dangereux et inaccessibles. Dans ce cas, les robots collecteraient des informations comme l’évaluation des niveaux de menaces dans les missions de sauvetage.

La publication inclut aussi une méthodologie de construction de matériaux robotiques. Cela permet aux utilisateurs de créer leurs propres modèles.

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