Les robots apprennent à transpirer pour arrêter la surchauffe

Pour le robotique qui a tout, voici quelque chose de nouveau: une main de robot douce qui transpire.

Conçu pour gérer les scénarios où de longues heures de fonctionnement peuvent entraîner la surchauffe d'un robot et la dégradation de ses performances, cette pince à trois doigts reste au frais en empruntant l'un des plus grands attributs de l'humanité: nos glandes sudoripares.

«La capacité de transpirer est l'une des caractéristiques les plus remarquables de l'homme», explique le scientifique des matériaux T.J. Wallin, l'un des concepteurs de la pince, a déclaré aux journalistes lors d'un briefing. "Nous ne sommes pas les animaux les plus rapides, mais les premiers humains ont réussi en tant que chasseurs persistants", en utilisant notre capacité à courir et à rester au frais en transpirant pour "épuiser physiquement nos proies".

Les réservoirs creux sous pression à l'intérieur des doigts sont remplis d'eau et connectés à la surface via des conduits en plastique thermoréactif. Lorsque le plastique atteint une certaine température, les pores s'ouvrent et l'eau est poussée à la surface. Là, il s'évapore avec un effet rafraîchissant plus de deux fois plus efficace que ceux des bêtes les plus moites du règne animal.

Les détails des performances du préhenseur sont publiés dans un article Science Robotics aujourd'hui.


La «main» du robot à trois doigts a été testée en saisissant et en ramassant des objets chauffés.
Image: Mishra et al.

Mais pourquoi transpirer? N'y a-t-il pas des moyens plus simples de refroidir les robots? Eh bien, cela dépend.

La plupart des robots sont fabriqués en métal, qui est un excellent conducteur et donc bon pour disperser la chaleur par lui-même. Mais les robots mous, qui sont conçus pour des tâches délicates comme les procédures médicales et l'emballage des fruits, sont fabriqués à partir de caoutchouc, un bon isolant. Si et quand les robots mous deviennent monnaie courante, ils auront besoin de leurs propres moyens pour rester au frais.

La transpiration présente également d'autres avantages. En intégrant des glandes sudoripares dans une machine, vous pouvez la refroidir en dessous de la température de son environnement, ce que vous ne pouvez pas obtenir avec un refroidissement environnemental comme les ventilateurs. Cela signifie également que le robot peut fonctionner indépendamment, se maintenant au frais dans des endroits où les liquides de refroidissement externes ne sont pas disponibles.

Les créateurs du préhenseur, des scientifiques de l'Université Cornell et de l'Istituto Italiano di Technologia, disent que cela pourrait être essentiel pour concevoir des robots qui fonctionnent sans attaches.

"Nous pensons que [cela] est la pierre angulaire d'un robot polyvalent, adaptatif et durable", a déclaré Robert Shepherd, professeur agrégé à la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering de Cornell et co-auteur de la recherche, lors d'un briefing.

Shepherd a également noté que les glandes sudoripares pourraient avoir un double objectif à l'avenir. En plus de libérer de l'eau pour le refroidissement, ils pourraient aspirer du liquide de l'environnement de la machine pour analyse, de la même manière que les robots spatiaux collectent des échantillons de sol sur des planètes éloignées.

Mais comme certains lecteurs nerveux le savent, les mains en sueur ont aussi des inconvénients.

La première est que vous devez compléter votre approvisionnement en liquide. Les humains le font en buvant, mais les robots en sueur auraient besoin d'une méthode différente. Un autre est que la transpiration n'est pas utile sous l'eau, bien que dans ces scénarios, l'environnement lui-même aiderait à se refroidir. Mais le plus gros problème est de loin que la transpiration entraîne des problèmes de performances: réduire la friction en lubrifiant les «doigts» de la pince. Les mains glissantes ne sont pas nécessairement sûres.

Les scientifiques ont essayé de compenser cela en modélisant la plage de températures dans laquelle le préhenseur fonctionne le mieux et en dirigeant le robot pour qu'il transpire avec modération afin de rester dans cette zone. "J'espère que cela signifie que la pénalité que nous payons n'est pas aussi débilitante", a déclaré Wallins.

Traduit de la source : https://www.theverge.com/2020/1/29/21113421/soft-robot-hands-sweat-overheating-research

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