Un robot sous-marin inspiré des méduses pourrait nettoyer les déchets des océans

Résumé TL;DR

• Jellyfish-Bot peut piéger les déchets et collecter des échantillons fragiles avec un impact minimal sur l'environnement environnant.

• Des actionneurs électrohydrauliques alimentent le mouvement du robot, créant un outil de collecte de déchets silencieux et sans contact.

• Les améliorations futures visent à rendre Jellyfish-Bot sans fil et à améliorer ses capacités de navigation et d'exploitation.

Alors que les océans du monde continuent de souffrir des effets de la pollution, une équipe de roboticiens de l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents (MPI-IS) à Stuttgart a peut-être trouvé une solution. Inspirés par les méduses, ils ont développé un nouveau robot sous-marin qui pourrait aider à nettoyer les déchets du fond de l'océan.

Le Jellyfish-Bot est conçu pour fonctionner presque silencieusement, avec des muscles artificiels qui lui permettent de se déplacer d'une manière qui crée un vortex d'air sous son corps, lui permettant de collecter les déchets sans contact physique. Avec le potentiel d'interagir en toute sécurité avec des environnements délicats tels que les récifs coralliens, ce robot innovant pourrait s'avérer être un outil précieux pour la remédiation environnementale.

Présentation du Jellyfish-Bot : Un robot sous-marin inspiré par la nature

Avec plus de 70 % de la surface de la Terre couverte par les océans, qui sont malheureusement très pollués, l'utilisation de robots sous-marins pour maîtriser le nettoyage est devenue une stratégie pour combattre les montagnes de déchets trouvées dans ces écosystèmes très sensibles.

Cependant, les prototypes existants utilisent généralement des actionneurs encombrants et bruyants avec des configurations limitées. Le nouveau robot, appelé Jellyfish-Bot, pourrait devenir un outil important pour la remédiation environnementale. Le prototype presque sans bruit peut piéger des objets sous son corps sans contact physique, permettant ainsi des interactions sûres dans des environnements délicats tels que les récifs coralliens.

Le robot Jellyfish-Bot est composé d'une série de six actionneurs électrohydrauliques qui servent de muscles artificiels pour alimenter le robot. Les HASEL sont des muscles artificiels qui utilisent l'électricité pour créer un mouvement. Ils consistent en des poches en plastique remplies de diélectrique liquide et partiellement recouvertes d'électrodes. Lorsqu'une haute tension est appliquée à une électrode, elle devient positivement chargée, ce qui provoque la charge négative de l'eau environnante. Cela génère de l'eau chargée négativement qui déplace l'huile à l'intérieur des poches de haut en bas, faisant battre les actionneurs.

Le robot sous-marin nage gracieusement, créant des tourbillons sous son corps grâce à des courants électriques périodiques circulant dans les fils, lui permettant de faire circuler l'eau autour de lui. Comme l'explique Tianlu Wang, post-doctorant au département Physical Intelligence du MPI-IS et premier auteur de la publication, le robot est capable de collecter des nutriments en faisant circuler l'eau autour de lui lorsqu'une méduse nage vers le haut et peut piéger des objets le long de son chemin.

Cette fonction collecte efficacement les particules de déchets et les échantillons biologiques délicats, comme les œufs de poisson, sans nuire à l'environnement ou à la vie aquatique. Les déchets collectés sont transportés à la surface pour le recyclage avec une perturbation sonore minimale.

Wang a déclaré que le robot a la capacité de collecter des échantillons biologiques délicats, comme les œufs de poisson, du fond de la mer et de les ramener à la surface. Les auteurs de l'étude soulignent qu'un grand pourcentage des déchets marins se retrouve au fond de l'océan, les plastiques étant les principaux coupables. Ils estiment qu'il est crucial de créer un robot capable de ramasser et de transporter les déchets à la surface et espèrent que de tels robots aideront à nettoyer les océans.

La conception du robot Jellyfish-Bot est quasi silencieuse, offrant un outil de collecte de déchets moins invasif que les autres solutions robotiques actuellement disponibles. Des courants électriques circulent dans les actionneurs, alimentant le mouvement du robot en dilatant et contractant ses « muscles ».

Jellyfish-Bot est désormais équipé de bras qui peuvent saisir et maintenir des objets dans le cadre de sa conception. Joo a expliqué qu'ils ont réussi à saisir des objets en faisant fonctionner quatre des bras comme une hélice et les deux autres comme une pince, ou en actionnant uniquement un sous-ensemble des bras pour diriger le robot dans différentes directions. Ils ont également exploré comment faire fonctionner une collectivité de plusieurs robots.

Par exemple, nous avons pris deux robots et leur avons fait ramasser un masque, ce qui est très difficile pour un seul robot. Deux robots peuvent également coopérer pour transporter des charges lourdes. Cependant, à ce stade, notre Jellyfish-Bot a besoin d'un fil. C'est un inconvénient si nous voulons vraiment l'utiliser un jour dans l'océan.

Ensuite, l'équipe espère développer davantage le Jellyfish Bot en le rendant entièrement autonome afin qu'il puisse fonctionner sans fil. Ils prévoient également d'augmenter leur taille et leur durabilité pour mieux résister aux courants océaniques. De plus, l'équipe espère explorer des applications potentielles pour le robot au-delà de la collecte de déchets, telles que la surveillance et l'étude de la vie marine.

Le développement du Jellyfish- Bot représente une étape importante vers l'utilisation de la robotique pour la remédiation environnementale. En fournissant un outil de collecte de déchets moins invasif et quasi silencieux, le robot pourrait jouer un rôle crucial dans le nettoyage de nos océans et la préservation des écosystèmes délicats.