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Les chercheurs ont démontré le premier décollage vertical réussi d’un robot humanoïde – une étape majeure vers les robots volants qui imitent les capacités humaines.
Le nouveau robot, surnommé Ironcub MK3, utilise quatre propulseurs pour atteindre une poussée verticale, deux intégrés dans ses bras et deux dans un jetpack monté sur son dos.
Dans des images libérées par le Institut italien de technologie (IIT) À YouTube le 18 juin, le robot du masque-faisant est conservé d’une suspense, puis s’active, soulevant environ 20 pouces (50 centimètres) du sol à l’aide de ses propulseurs.
Le icub Le robot sur lequel l’humanoïde d’IIT est basé est en tant qu’enfant en taille et en apparence. Il mesure 3 pieds (1 mètre) de hauteur tout en pesant 49 livres (22 kilogrammes), en adoptant des dimensions enfantines et en portant une tête de « visage » lisse et brillant « très reconnaissable.
Lancé pour la première fois en 2009 par le Robotcub Consortium of European Universities, il est conçu pour être un banc d’essai pour la recherche sur la cognition humaine et intelligence artificielle (AI) et a été utilisé dans d’innombrables projets au cours des 16 dernières années.
Dans une étude correspondante décrivant le robot, publié le 1er juin sur le arxiv Preprint Server, les ingénieurs IIT affirment que leur version augmentée du robot est le premier robot humanoïde volant à réaction conçu pour décoller. Ils ont ajouté que ce travail met en évidence les nouvelles possibilités qu’un robot volant volant et humanoïde présente.
Contrairement à de nombreuses autres plates-formes robotiques actuellement en développement, qui se concentrent généralement exclusivement sur la locomotion et la manipulation au sol, l’ajout de mobilité aérienne peut ouvrir la voie à une aide dans la recherche et les missions de sauvetage, la traversée des bâtiments effondrés et des zones inondées, ou d’autres terrains inaccessibles pour les humains, ont déclaré les scientifiques dans l’étude.
En combinant le vol avec la capacité d’interagir avec son environnement, un robot de ce type pourrait effacer les débris et aider à localiser ou même à extraire les victimes.
Les auteurs de l’étude soulignent également qu’un robot humanoïde volant pourrait effectuer des réparations sur les structures difficiles à accéder aux êtres humains, comme le dessous des ponts. Ils pourraient même être déployés dans des environnements dangereux où les gens ne peuvent pas fonctionner en toute sécurité, comme le site d’une fuite nucléaire ou chimique.
Le premier robot volant à jetpack au monde
IronCub est basé sur la plate-forme ICUB3 d’IIT. Ce système est conçu pour permettre à un robot d’imiter un certain nombre de capacités humaines car il est contrôlé à distance par un opérateur portant un affichage de tête-haut de casque de réalité virtuelle (VR) (HUD) et d’autres équipements spécialisés.
Pour équiper l’icasse pour le vol, l’équipe a ajouté des supports de montage porteurs de charge pour sécuriser le jetpack et une nouvelle colonne vertébrale en titane pour supporter son poids. Parce que les versions précédentes de l’Ironcub avaient des problèmes avec le feu de l’échappement des propulseurs, des panneaux et des couvercles résistants à la chaleur ont été ajoutés au châssis ICUB. L’angle d’inclinaison des propulseurs a également été ajusté pour aider à la stabilité en vol et à incliner l’échappement loin du corps du robot.
Pour cette version, les avant-bras et les mains du robot ont été retirés pour faire de la place pour les propulseurs montés sur le bras, mais l’équipe dit que les avant-bras sont toujours entièrement compatibles et seront réadlés dans les itérations ultérieures.
Pour s’assurer que le châssis pourrait gérer le stress du décollage et du vol, l’équipe a effectué une analyse de méthode d’éléments finis (FEM) – une technique de résolution de problèmes qui se concentre sur la rupture d’une structure en composants interconnectés plus petits. En conséquence, ils ont appliqué des charges axiales de 750 newtons (trois fois la poussée maximale de chaque turbine) aux supports des moteurs à réaction.
L’un des principaux défis de la réalisation du vol dans un robot humanoïde de ce type est de tenir compte de toutes les articulations et des points d’actionnement et de les ajuster, ainsi que des propulseurs, de manière coordonnée, de sorte que le robot ne finit pas par voler hors parcours ou à l’envers.
Les ingénieurs ont réussi cela avec ce qu’on appelle un contrôle prédictif de modèle variable de paramètre linéaire (MPC), un contrôleur de vol complexe qui calcule constamment la position conjointe optimale et l’accélérateur à jet.
Les scientifiques ont d’abord testé le système d’abord le système dans les simulations informatiques avant de lancer des tests du monde réel, en grande partie en raison des risques de sécurité des propulseurs avec des températures d’échappement supérieures à 1 112 degrés Fahrenheit (600 degrés Celsius).
Après avoir démontré avec succès un lancement avec une trajectoire prédéfinie et un suivi précis, l’équipe prévoit désormais de concentrer ses efforts sur l’amélioration du contrôleur de vol pour gérer les perturbations externes qui peuvent survenir lors d’un véritable scénario de vol, comme le vent ou d’autres intempéries.
