Plutôt que de se lancer dans la tâche longue et laborieuse de conception et de construction de minuscules robots à partir de zéro, certains scientifiques transforment des insectes existants en robots télécommandés. Une nouvelle « chaîne de montage » capable de transformer les cafards en robots bien plus rapidement qu'à la main pourrait aider.

Un cafard anesthésié attend son sac à dos électronique dans une chaîne de montage

En termes simples, un insecte robotique consiste généralement en un insecte plus gros (généralement une blatte vocale de Madagascar) équipé d'un petit sac à dos électronique. Des électrodes télécommandées dans le sac à dos stimulent les parties du corps de l'insecte, telles que ses antennes ou ses yeux, pour lui faire commencer et arrêter sa marche, et tourner à gauche ou à droite.

Bien sûr, tout cela n’est pas né d’une simple curiosité morbide. L’une des principales utilisations de ces robots est de rechercher des survivants coincés dans les décombres des sites sinistrés. Equipé d'une caméra télécommandée, le robot Cockroach peut se faufiler à travers des interstices autrement infranchissables dans les décombres et transmettre des images en direct et les coordonnées de tous les survivants qu'il rencontre.

Un cafard robot développé par la North Carolina State University

Cependant, pour une tâche d’une telle envergure, quelques robots cafards ne suffisent pas.

Il est envisagé que des essaims d’insectes soient déployés dans les ruines, coordonnant peut-être même leurs itinéraires de recherche via une communication sans fil entre les sacs à dos. Par exemple, si les trajectoires de deux robots se chevauchent, leurs sacs à dos peuvent les éloigner l'un de l'autre.

Pour que cette technologie soit réalisable, les blattes ne peuvent pas être soigneusement conçues à la main… elles doivent être produites rapidement grâce à des processus automatisés. C'est là qu'intervient la chaîne de montage.

Le développement de la chaîne d'assemblage (photo) a été soutenu par l'Agence japonaise pour la science et la technologie.

Développé par le professeur Hirotaka Sato et ses collègues de l'Université technologique de Nanyang à Singapour, le système contrôlé par ordinateur se compose d'une plate-forme pour contenir l'insecte, d'une caméra de détection de profondeur Intel RealSense et d'un bras robotique UR3e doté d'une pince robotique Hand-E.

Une fois la blatte anesthésiée fixée à la plate-forme, un moteur fait glisser le dispositif en place et un système de vision par ordinateur évalue la taille et la position de la blatte. Une partie de la cuticule externe de la blatte est ensuite retirée, exposant une membrane entre son pronotum et ses segments mésothoraciques.

Ensuite, un sac à dos pré-assemblé de 2,3 grammes a été placé dans le corps de la blatte, et deux électrodes bipolaires à l'avant du sac à dos ont été implantées dans les côtés gauche et droit exposés du péritoine de la blatte. Ensuite, appuyez doucement le sac à dos principal contre le milieu du thorax de la blatte jusqu'à ce qu'il s'enclenche. Comme dernière étape, faites glisser la plateforme pour libérer le cafard encore anesthésié.

Schéma d'une chaîne de montage et d'un cafard robotique : des robots assemblés à la main ont été testés sur le terrain après un séisme de magnitude 7,7 qui a frappé le Myanmar

L’ensemble du processus prenait 68 secondes par cafard, alors que la même tâche prendrait entre 15 minutes et une heure à la main. Lors de tests sur des cafards de chaînes de montage et des cafards robotisés assemblés à la main, les deux groupes se sont révélés avoir des performances similaires lors de l'exécution de tâches télécommandées telles que marcher le long d'un chemin en forme de S et explorer des obstacles.

Cette configuration robotique particulière présente l'avantage supplémentaire de n'utiliser que 40 % du temps de stimulation et 75 % de la tension de stimulation de systèmes similaires pour les insectes (et les batteries à dos). De plus, le sac à dos peut être détaché entre les missions.

"Notre innovation rend plus réaliste le rêve de déployer un grand nombre d'insectes robotiques dans des scénarios réels", a déclaré Sato. "En automatisant le processus, nous pouvons produire rapidement et en continu des robots hybrides insectes. Cela nous permettra de les produire à grande échelle, ce qui est essentiel pour les opérations urgentes telles que la recherche et le sauvetage après une catastrophe."

Un article sur la recherche a été récemment publié dans la revue Nature Communications.