Robots inspirés des termites - Termite-inspired robots
Les robots inspirés des termites ou robots TERMES sont des robots autonomes biomimétiques capables de construire des structures complexes sans contrôleur central. Une équipe prototype de robots inspirés des termites a été présentée par des chercheurs de l'Université de Harvard en 2014, après quatre ans de développement. Leur ingénierie a été inspirée par les monticules complexes que construisent les termites et a été réalisée en développant des règles simples pour permettre aux robots de naviguer et de déplacer des blocs de construction dans leur environnement. En suivant ces règles simples, les robots pourraient construire des structures complexes grâce à un processus appelé stigmergie , sans nécessiter une instruction ou une supervision humaine constante.
Contexte
Les insectes sociaux tels que les termites sont capables de construire des structures élaborées telles que des monticules avec des systèmes de tunnels complexes. Ils sont capables de le faire sans un plan global pour la conception d'une structure, sans se communiquer directement des informations sur la façon de construire une structure, et sans un leader pour les guider dans la construction d'une structure spécifique. Les roboticiens se sont intéressés au problème de savoir si les robots peuvent être conçus avec les capacités sensorielles et motrices limitées d'insectes tels que les termites et pourtant, en suivant des règles simples, construire des structures élaborées et complexes.
Des robots
Dans le cadre du projet TERMES, l'équipe de Harvard a conçu chaque robot pour effectuer quelques comportements simples: avancer, reculer, tourner, monter ou descendre d'une marche de la taille d'une brique spécialement conçue, et se déplacer en portant une brique. en plus. Pour réaliser ces comportements locomoteurs, chaque robot était équipé de whegs . Pour détecter les caractéristiques de son environnement et d'autres robots, chaque robot était équipé des capteurs suivants: sept capteurs infrarouges pour détecter les motifs en noir et blanc pour la navigation; un accéléromètre pour détecter l'angle d'inclinaison pour l'escalade; et cinq détecteurs de sonar à ultrasons pour déterminer la distance du périmètre et des robots à proximité. Pour soulever, abaisser et placer les briques spécialement conçues, chaque robot avait un bras avec une pince à ressort pour tenir une brique pendant le transport. Les briques de construction spécialement conçues pour le projet mesuraient 21,5 cm × 21,5 cm × 4,5 cm, ce qui était plus grand que l'empreinte au sol (17,5 cm × 11,0 cm) des robots.
Construire des structures
Pendant les essais de Harvard, des groupes de robots inspirés des termites ont construit des structures par stigmergie. Autrement dit, au lieu de communiquer directement entre eux, les robots ont détecté des caractéristiques de leur environnement et ont suivi des règles simples pour déplacer et placer des briques en réponse à la configuration des briques qui existait à un moment donné. Les règles de construction d'une structure donnée ont été conçues pour garantir l'émergence de structures différentes en fonction du nombre de robots impliqués et du placement initial des briques.
Les robots TERMES constituent une preuve de concept pour le développement d'équipes de robots relativement simples, capables de construire des structures complexes, par exemple dans des endroits éloignés ou hostiles. Les chercheurs de Harvard qui ont construit les premiers robots inspirés des termites ont émis l'hypothèse que les futurs robots pourraient être conçus pour construire une base d'habitation humaine sur Mars en préparation de l'arrivée d'astronautes humains. Des possibilités plus immédiates incluent des équipes de robots inspirés des termites capables de déplacer des sacs de sable et de construire des digues dans les zones inondables.