A mi-chemin entre les LEGO et la robotique de pointe, ce concept fascinant pourrait participer à une grande révolution de la logistique spatiale.
Plus l’exploration spatiale progresse, plus les humains commencent à planifier la conquête d’autres planètes. Cela devrait commencer avec l’établissement de bases permanentes sur la Lune ; la Chine prévoit déjà d’y installer une colonie en bonne et due forme, tout comme la NASA compte le faire lors de la mission Artemis 3.
Mais la logistique d’une telle entreprise ne s’improvise pas. Après tout, nous parlons d’envoyer des centaines de tonnes de matériel à plus de 350 000 kilomètres de la Terre ! Il va donc falloir faire de gros efforts de planification.
C’est dans ce contexte que les chercheurs de l’école polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont développé une technologie extrêmement prometteuse. Dans un communiqué publié sur EurekAlert, les ingénieurs de l’institution ont récemment présenté un robot inspiré de l’origami et des meshes utilisés en modélisation 3D. Et cette approche pourrait faire le bonheur des astronautes.
À première vue, l’engin baptisé Mori3 ne paye pas de mine. Il ressemble à un agencement hasardeux de structures triangulaires dont l’intérêt ne saute pas immédiatement aux yeux. Mais c’est pourtant cette structure qui donne tout son intérêt au concept.
Une structure modulaire semi-autonome
Chacun de ces triangles est en fait une sous-unité fonctionnelle d’une machine 100 % modulaire qui peut être assemblée, puis démontée à la volée. En substance, il s’agit donc de briques Lego high-tech qui, une fois connectées, se comportent comme un seul et même système.
Chacune de ces pièces est dotée d’un jeu de moteurs et de son propre système de communication. Chaque élément du maillage peut donc se déplacer par rapport à ses voisins. Cela qui permet au robot de changer de forme comme bon lui semble. Il s’agit donc d’une machine excessivement polyvalente qui peut se transformer en temps réel pour accomplir un tas de missions diverses et variées.
Par exemple, Mori3 peut aisément changer de mode de déplacement pour franchir un obstacle. Il peut par exemple se dresser à la verticale et “marcher” en utilisant les modules triangulaires comme des jambes.
Et si cela ne suffit pas, qu’à cela ne tienne ; il peut décider de changer de forme en toute autonomie pour accomplir son objectif. S’il ne parvient pas à marcher, il peut se replier sur lui-même, puis connecter ses deux extrémités. Il se transforme alors en une boucle continue capable de rouler comme la chenille d’un tank. Et il ne s’agit pas que de déplacement. En cas de besoin, il peut aussi déconnecter certains modules pour former un bras robotique capable de manipuler différents objets.
« Cette preuve de concept est un succès, car les robots Mori3 sont doués pour faire les trois choses dont tous les robots devraient être capables : se déplacer, transporter des objets, et interagir avec les utilisateurs », explique le communiqué.
Une polyvalence à toute épreuve
Certes, Mori3 est un peu pataud ; il fait pâle figure à côté des robots ultraspécialisés. Il risque donc d’avoir du mal à réaliser les tâches qui nécessitent un haut degré de précision. Mais ce n’est pas l’objectif des ingénieurs de l’EPFL. Le vrai intérêt de Mori3, c’est sa polyvalence exceptionnelle qui représente un avantage logistique énorme. Surtout dans les conditions très difficiles de l’espace.
« Ces robots polygonaux et polymorphes qui se connectent les uns aux autres pour créer des structures articulées peuvent être utilisés pour une grande variété d’applications » explique Jamie Paik, directrice du Reconfigurable Robotics Lab à l’origine de ces travaux. « Bien sûr, un robot généraliste comme Mori3 sera moins efficace que les robots spécialisés. Son principal argument, c’est sa versatilité », insiste-t-elle.
Et cet intérêt commence même avant le début de la phase opérationnelle. Grâce à cette structure modulaire détachable, il sera très facile de caser ce genre de robot dans une fusée. Un point crucial, sachant que la taille de la charge utile est une contrainte de premier plan. Il suffirait donc d’acheminer suffisamment de modules à destination pour pouvoir assembler facilement de gros engins qui auraient autrement été beaucoup trop volumineux pour tenir dans une fusée.
Un concept crucial pour l’aérospatiale de demain
Mori3 n’est pas le premier robot modulaire développé pour l’aérospatiale. De nombreux laboratoires de pointe se sont déjà penchés sur la question. On peut par exemple citer le prestigieux MIT, qui a dévoilé un concept similaire en décembre 2022 (voir notre article ci-dessous).
Pour l’instant, aucune de ces propositions n’est entièrement mature. Mais ces technologies avancent à grands pas en ce moment. Ce n’est probablement qu’une question de temps avant que les robots modulaires débarquent sur le terrain. Une perspective alléchante, car cela ouvrira sans doute la voie à un tas d’innovations très utiles pour les astronautes, en plus d’être fascinantes pour les amateurs de robotique et d’algorithmique.
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
