Des actionneurs tissés évolutifs ouvrent de nouvelles horizons pour la robotique et les dispositifs portables

Les avancées technologiques en matière de robotique et de dispositifs portables connaissent une révolution grâce aux actionneurs tissés évolutifs. Ces composants innovants, inspirés par les structures biologiques, offrent une flexibilité et une adaptabilité sans précédent, permettant la création de robots plus sophistiqués et de dispositifs portables plus confortables. En alliant légèreté, robustesse et intelligence, ces actionneurs redéfinissent les limites de ce qui est possible, ouvrant ainsi de nouveaux horizons pour des applications allant de la médecine à l’exploration spatiale. Cette évolution passionnante suscite un intérêt croissant chez les chercheurs et les ingénieurs, alors que les enjeux de mobilité et d’interaction humaine continuent de se développer.

Une nouvelle approche textile en robotique douce

Au cours des dernières décennies, les ingénieurs en électronique ont développé des dispositifs de plus en plus flexibles et performants pour une variété d’applications réelles. Ces avancées incluent le développement de textiles intelligents et sensibles, utilisés pour fabriquer des systèmes robotiques extensibles, des dispositifs médicaux et des technologies portables.

Innovation par le tissage et l’actuation

Des chercheurs de l’Université de Jiangnan ont récemment introduit une approche innovante en ingénierie textile pour créer des actionneurs tissés et souples destinés aux technologies de soins de santé et aux systèmes robotiques. Cette stratégie de fabrication, décrite dans un article de la revue Cell Reports Physical Science, est à la fois évolutive et facilement personnalisable, ce qui pourrait favoriser son adoption à grande échelle.

Une intégration harmonieuse des capacités sensorielles

Inspirés par la méthode de fabrication « du fil aux vêtements », les chercheurs ont utilisé une technologie de tissage à deux systèmes pour intégrer harmonieusement des capacités sensorielles et des modes d’actuation dans des « vêtements » robotiques doux. Cela permet une personnalisation morphologique et des retours en temps réel, rendant ces actionneurs tissés particulièrement efficaces pour des applications telles que les dispositifs de réhabilitation portables.

Technologie de fil de détection

La technologie utilisée par l’équipe arrange les fils de chaîne et de trame dans une disposition plane lors du tissage. Cette technique permet la personnalisation des actionneurs tissés par la programmation soignée de l’arrangement et de la composition des fils. Lorsque les fils conducteurs sont étirés, les chemins électriques sont interrompus, ce qui permet de détecter la déformation.

Avantages significatifs et applications

Un avantage unique des fils de détection développés est qu’ils sont entièrement intégrés dans les tissus, n’ajoutant ni poids, ni rigidité, ni volume aux textiles. Cela permet aux actionneurs de surveiller leurs propres mouvements sans perdre en flexibilité et adaptabilité.
La capacité de ces actionneurs à gonfler uniquement dans les directions prévues permet de résoudre le problème d’inflation « en ballon » rencontré par la communauté de la robotique douce. En ajustant simplement la tension, la densité et la structure tissée des fils, il est possible de fabriquer des actionneurs multi-morphing capables de se plier bilatéralement, de se tordre et de spiraler sous une seule source d’air.

Vers une adoption future à grande échelle

Les chercheurs ont démontré la faisabilité de leur fil pour développer des actionneurs de pliage bilatéral, qui peuvent être utilisés comme pinces robotiques douces. Ces pinces peuvent imiter les mouvements des animaux, reproduisant par exemple l’extension des tentacules d’un poulpe pour attirer des objets et les saisir.
Les actionneurs développés ont également des applications pratiques dans les dispositifs de réhabilitation portables, offrant un soutien plus précis et adaptable aux personnes ayant des difficultés de mobilité. La capacité de programmer ces actionneurs pour imiter les mouvements humains naturels ouvre des possibilités pour une large gamme de technologies d’assistance, les rendant plus efficaces et confortables pour les utilisateurs.

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