Le domaine de la robotique vient de vivre une petite révolution. Pour la première fois, un robot a pu atteindre une vitesse de course supérieure à l’homme. Baptisé Cheetah, ce robot-sprinter a fait mieux qu’Usain Bolt en dépassant les 45 km/h sur un tapis de course.
Usain bolt est le détenteur du record de vitesse lors des championnats du monde d’athlétisme à Berlin en 2009. Il avait atteint la vitesse de 44,71 km/h sur l’épreuve du 100m avec un temps record de 9,58 secondes. Mais le robot Cheetah l’a détrôné. Développé par la société américaine Boston Dynamics avec le soutien financier de la DARPA et pour le compte du pentagone, le robot Cheetah largement inspiré du guêpard et des performances de cet animal a réussit l’exploit de courir à 45,54 km/h. Pour le moment, Cheetah a été testé sur un tapis de course et relié à un câble qui lui permet de garder l’équilibre. Cette prouesse technique est donc tempérée par le fait que le robot est relié à une pompe hydraulique alimentée par un moteur à combustion, ce qui limite grandement sa mobilité. Mais une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a présenté une évolution dotée d’un nouvel algorithme de contrôle et d’un système de propulsion électrique. Ce nouveau robot Cheetah est à la fois plus silencieux et plus autonome que son prédécesseur. Il peut courir à 16 km/h et sauter par-dessus des obstacles de 33 centimètres de haut. Les chercheurs du MIT assurent que cette nouvelle version pourrait atteindre les 48 km/h. « C’est la première fois que nous démontrons qu’un robot alimenté par des moteurs électriques peut courir et sauter par-dessus des obstacles », souligne l’un des membres de l’équipe.
Pour parvenir à un tel résultat, l’équipe du MIT a développé un moteur électrique doté d’un couple très élevé contrôlé par des amplificateurs. Il a fallu ensuite développer un algorithme capable de reproduire la cinématique particulière du guépard lorsqu’il court. Ses pattes avant et arrière bondissent en tandem pour lui permettre d’atteindre sa pleine vitesse qui peut aller jusqu’à 60 km/h.
Lorsque le félin bondit, ses pattes touchent le sol pendant une fraction de seconde avant de redécoller. En biomécanique, le pourcentage de temps durant lequel la patte est en contact avec la terre ferme est dénommé « cycle de travail ». Plus l’animal court vite, plus ce cycle est court expliquent les chercheurs du MIT.
Pour reproduire cela, l’algorithme du robot contrôle la force que chaque patte exerce durant la fraction de seconde ou elle touche le sol, ce qui permet de maintenir une vitesse donnée. « Une fois que je sais combien de temps ma jambe est au sol et combien de temps elle est en l’air, je sais quelle force j’ai besoin d’appliquer pour compenser la force gravitationnelle, explique le professeur Sangbae Kim qui travaille sur le projet Cheetah depuis le début. Maintenant, nous savons comment contrôler les bonds à différentes allures. Et pour sauter, il nous suffit de tripler la force et le robot franchit les obstacles. » Le scientifique ajoute que cette approche basée sur le contrôle de la force est proche de la manière dont courent les champions du sprint comme Usain Bolt. Cette technique permet de garantir la stabilité et l’agilité de ce robot quadrupède, y compris sur des terrains accidentés.
