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Des robots avec des antennes d'insecte
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Beaucoup d'insectes trouvent leur chemin dans leur environnement immédiat au moyen de leurs antennes mobiles. Des scientifiques ont appliqué ce principe de reconnaissance spatiale active pour créer un nouveau type de capteur mécatronique qui pourrait bientôt être mis en service comme une aide à l'orientation pour les robots mobiles. Les chercheurs de l'Institut de Fraunhofer (IFF) et de l'Université de Bielefeld ont développé un capteur sensoriel en suivant ce principe. Il fournit plus d'informations sur son environnement que les capteurs de "toucher" conventionnels et est plus robuste et moins cher que les senseurs basés sur des technologies optiques.
Un prototype de l'antenne artificielle a été installé sur un robot autonome d'insecte. Deux moteurs déplacent la tige capteur suivant une trajectoire circulaire ovale, un capteur d'accélération étant fixé sur l'extrémité qui oscille librement. À la différence des capteurs conventionnels qui réagissent seulement à une pression sur l'extrémité, l'antenne peut être utilisée comme capteur sur la totalité de sa longueur. Selon le point du palpeur qui touche un objet (au milieu, au deux tiers...), le capteur mesure une fréquence différente d'oscillation à l'extrémité. "Si l'obstacle est proche du capteur, la fréquence est élevée. S'il est éloigné, l'extrémité oscille plus lentement", indique Oliver Lange de l'IFF, en expliquant le principe des mesures. "C'est comme une règle qui est maintenue sur une table à une extrémité et peut vibrer librement à l'autre".
La fréquence et les signaux de contrôle des moteurs, c'est-à-dire l'angle de la tige au moment du contact, indiquent la position de l'obstacle. "Avec une boucle de feedback, l'antenne pourrait même modifier son approche après un premier contact et explorer la zone avec plus de précision", ajoute Lange. "Ceci aurait l'avantage de ne générer de grandes quantités de données que lorsque c'est nécessaire c'est-à-dire quand une rencontre a effectivement lieu". Le prototype de l'antenne est parfaitement conçu pour l'insecte-robot en termes de portée et de mouvement. Mais le principe, sur lequel un brevet est en cours de dépôt, peut facilement être adapté pour d'autres applications afin de correspondre aux conditions particulières de chaque cas. Comme Lange le précise, "des robots mobiles pourraient être équipés de ce capteur car la plupart des systèmes optiques échouent dans des environnements poussiéreux ou sales".
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