L'araignée bionique, une réponse à la découverte des chercheurs du MIT et un concurrent direct au scarabée bionique

Complémentaire du scarabée bionique dont je vous ai parlé il y a deux jours, et toujours dans la catégorie des insectes robotisés, je souhaiterai vous présenter aujourd'hui l'araignée bionique, aussi prétendante au titre de robot tous terrains se substituant le mieux à l'homme... lors d'expéditions jugées trop dangereuses.

C'est cette fois-ci du coté de l'Institut de Fraunhöffer de Nuremberg que la nouveauté apparaît, puisque les ingénieurs-chercheurs en automatique et électronique ont mis au point un robot agile et déterminé capable de suivre son chemin à travers des sentiers jugés hors d'atteinte pour des êtres humains comme notamment après un accident chimique. Sa mission: à l'aide d'une caméra embarquée et d'équipements de mesure de bord, il fournira des relevés d'urgence avec image en temps réel de la situation sur le terrain.

Ce qui n'est toutefois pas une chose aisée. Car ce prototype n'est nullement sensé basculer. Heureusement ce risque semble se minimiser puisque comme tout araignée réelle le serait, il conserve au moins quatre sur le sol à chaque instant t, ce qui lui assure une extrême stabilité pour entreprendre une étape suivante. D'où le choix d'un animal octopode. Même dans son apparence cette créature artificielle a tout de l'animal qui a inspiré sa naissance. De par ses longues extrémités, cette araignée possède une large gamme de façons de se déplacer. Certains modèles peuvent même sauter. Ceci est possible en utilisant des disques à commande hydraulique à soufflet capable de garder les membres mobiles: en l'absence de muscles pour se dégourdir les jambes, ces créatures construisent des niveaux élevés de pression du corps qu'ils utilisent pour pomper le fluide dans leurs jambes. Prodigieux.

Et c'est sans doute le point qui surclasse ce modèle du scarabée bionique, car en tant que robot ultra léger, il combine des formes rigides et élastiques dans un seul composant, il peut se révéler être un produit à faible coût. Toujours dans l'aspect de la conception, les composants nécessaires à la locomotion tels que l'unité de commande, les vannes, les pompes et les compresseurs sont situés dans l'abdomen, le corps du robot, corps qui peut également transporter divers appareils de mesure et des capteurs.

Enfin, dernier point qui me semble important, les chercheurs s'appuient sur cette technologie de production mais aussi et plus particulièrement sur le frittage laser sélectif des plastiques, un procédé d'impression 3D. Dans ce processus, étape par étape, des couches minces de poudre de polyamide fines sont appliquées une à une et fondues en place par un faisceau laser; de cette façon des géométries complexes et des structures internes mettant en avant des composants légers peuvent être produites, avec des structures aussi optimisées que si elles avaient été créées par la Nature elle-même. Une piste pour le projet émergeant; la RepRap?

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Romain MARCELIS

Une puce électronique reproduisant les fonctionnalités du cerveau humain: quand la technologie reproduit les prouesses de la nature

Pendant des décennies, les scientifiques ont rêvé de construire des systèmes informatiques, et à fortiori, électroniques capables de répliquer les fonctionnalités du cerveau humain pour l'apprentissage de nouvelles tâches. Je sais bien, allez-vous me dire, nous parlons encore de biomimétisme, seulement les chercheur du MIT y sont enfin parvenus! "Une avancée significative pour la science et la médecine" déclare Dean Buonomano, un professeur de neurobiologie de l'université de Californie, "le niveau de réalisme biologique est impressionnant".

Parlons un peu peu de technique à présent, les chercheurs du MIT ont désormais franchi une étape importante vers cet objectif en concevant une puce qui imite la manière dont les neurones adaptent leurs réponses à de nouvelles informations: ce phénomène répond au joli nom de plasticité du cerveau. Il existe environ 100 milliards de neurones dans le cerveau et leur connexion se fait par le transfert de neurotransmetteurs chimiques (ions Ca2+, potassium K+ et sodium Na+) au niveau des synapses. L'activité de ces synapses induisent des changements de potentiels locaux qui peuvent être reproduit analogiquement au niveau de la puce électronique.

Les chercheurs du MIT l'ont donc conçu de telle sorte que les transistors ( qui sont au nombre de 400) peuvent imiter l'activité des différents canaux ioniques. De ce fait, alors que la plupart des puces fonctionnenten système binaire, ici le courant circule dans les transistors en analogique, la classe. Un gradient de potentiel électrique permet au courant de circuler à travers les 400 transistors tout comme un flux d'ions à travers les canaux ionique d'une cellule biologique.

Projetons-nous plus vers l'avenir maintenant, et l'on peut d'ores et déjà s'imaginer qu'une telle avancée pourra permettre l'introduction de prothèses neuronales à l'appui des rétines artificielles. Mieux, celle-ci pourrait s'étendre à la construction de dispositifs intelligents, on quitte alors un projet porté sur une technologique bionique pour se tourner vers l'intelligence artificielle. Elle s'inscrit donc à merveille dans ce qui pourrait être notre technologie de demain, conformément à ce que nous nous employons à faire, nous élèves ingénieurs DRIMers de l'ISEN Toulon.

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Romain MARCELIS