1
00:00:00,564 --> 00:00:04,209
Avec mes étudiants,
nous travaillons sur des mini robots.

2
00:00:04,209 --> 00:00:07,186
On peut considérer qu'il s'agit
des versions robotisées

3
00:00:07,186 --> 00:00:10,016
d'une petite bête 
que vous connaissez bien : la fourmi.

4
00:00:10,016 --> 00:00:12,916
On le sait, les fourmis et 
les insectes de cette taille,

5
00:00:12,916 --> 00:00:15,322
sont capables d'inimaginables prouesses.

6
00:00:15,322 --> 00:00:18,197
On a tous déjà vu lors d'un pique-nique

7
00:00:18,197 --> 00:00:22,467
une colonie de fourmis, par exemple,
embarquer un chips sur leurs dos.

8
00:00:22,467 --> 00:00:25,910
Quels défis se posent dans l'imitation
mécanique des fourmis ?

9
00:00:25,910 --> 00:00:29,861
Tout d'abord, comment créer un robot
aussi petit qu'une fourmi

10
00:00:29,861 --> 00:00:31,739
qui puisse reproduire ses capacités ?

11
00:00:31,739 --> 00:00:34,513
Premier défi à relever :
réussir à faire bouger ces robots

12
00:00:34,513 --> 00:00:35,753
malgré leur petite taille.

13
00:00:35,753 --> 00:00:38,373
Il faut des articulations mécaniques
en guise de pattes,

14
00:00:38,383 --> 00:00:40,642
des moteurs fiables 
pour assurer la locomotion.

15
00:00:40,642 --> 00:00:43,163
On a besoin des capteurs,
de courant et un téléguidage

16
00:00:43,163 --> 00:00:46,525
pour que le tout s'assemble 
en un robot semi-intelligent.

17
00:00:46,525 --> 00:00:49,071
Enfin, pour que l'appareil ait
une fonction réelle,

18
00:00:49,071 --> 00:00:53,019
ces robots doivent faire ensemble
ce qu'un seul robot ne peut pas faire.

19
00:00:53,019 --> 00:00:55,710
Commençons par la mobilité.

20
00:00:55,710 --> 00:00:58,871
Les insectes se déplacent 
étonnamment bien.

21
00:00:58,871 --> 00:01:00,559
Dans cette vidéo de l'UC Berkeley,

22
00:01:00,559 --> 00:01:03,342
on voit un cafard se déplaçant
sur un terrain accidenté

23
00:01:03,342 --> 00:01:05,195
sans tomber.

24
00:01:05,195 --> 00:01:09,192
Il en capable grâce à ses pattes 
faites de matériaux rigides et souples.

25
00:01:09,192 --> 00:01:11,545
Or les robots sont eux aussi construits

26
00:01:11,545 --> 00:01:14,384
en matériaux rigides généralement.

27
00:01:14,384 --> 00:01:18,201
Sauter est aussi une manière intéressante
de se déplacer quand on est très petit.

28
00:01:18,201 --> 00:01:22,270
Ces insectes accumulent de l'énergie
dans un ressort et la libère très vite

29
00:01:22,270 --> 00:01:26,281
afin d'obtenir la puissance nécessaire
pour bondir hors de l'eau par exemple.

30
00:01:26,281 --> 00:01:29,263
C'est là que mon laboratoire
s'est vraiment rendu utile :

31
00:01:29,263 --> 00:01:32,153
nous avons créé un alliage 
de matériaux rigides et souples

32
00:01:32,153 --> 00:01:34,367
et à l'intégrer 
dans de très petits engins.

33
00:01:34,367 --> 00:01:37,532
Cet engin sauteur fait 
à peu près 4 mm de côté,

34
00:01:37,532 --> 00:01:39,220
il est donc très petit.

35
00:01:39,220 --> 00:01:42,928
Le matériau rigide ici est en silicone,
et le souple en caoutchouc de silicone.

36
00:01:42,928 --> 00:01:45,693
L'idée est ensuite, grosso modo,
de miniaturiser tout cela,

37
00:01:45,693 --> 00:01:48,744
stocker l'énergie dans les ressorts
et la libérer pour sauter.

38
00:01:48,744 --> 00:01:51,987
À ce stade, l'engin ne possède
ni moteur, ni alimentation électrique.

39
00:01:51,987 --> 00:01:55,430
Il est manœuvré grâce à la méthode
qu'on appelle, dans notre laboratoire,

40
00:01:55,430 --> 00:01:57,472
« le stagiaire aux pincettes. »
(rires)

41
00:01:57,472 --> 00:01:59,156
Dans la prochaine vidéo,

42
00:01:59,156 --> 00:02:02,623
vous verrez le petit robot en question
réaliser des sauts spectaculaires.

43
00:02:02,623 --> 00:02:05,947
Voici Aaron, notre stagiaire,
avec les fameuses pincettes.

44
00:02:05,947 --> 00:02:08,230
Et cet engin, long de quatre millimètres,

45
00:02:08,230 --> 00:02:10,841
effectue des sauts 
de presque 40 centimètres de haut.

46
00:02:10,841 --> 00:02:13,265
C'est près de 100 fois 
sa longueur d'origine.

47
00:02:13,265 --> 00:02:15,221
Il survit et rebondit sur la table.

48
00:02:15,221 --> 00:02:18,215
Il est incroyablement robuste : 
il continue sa vie

49
00:02:18,215 --> 00:02:21,361
jusqu'à ce qu'on le perde de vue
en raison de sa petite taille.

50
00:02:21,361 --> 00:02:23,720
À terme, nous voudrions
y intégrer des moteurs.

51
00:02:23,720 --> 00:02:27,436
Au labo, des étudiants travaillent
sur des moteurs de quelques millimètres

52
00:02:27,436 --> 00:02:30,686
pour les embarquer 
dans de petits robots autonomes.

53
00:02:30,686 --> 00:02:34,077
Mais, pour pouvoir étudier la mobilité
et la locomotion à cette échelle,

54
00:02:34,077 --> 00:02:36,023
nous trichons et utilisons des aimants.

55
00:02:36,023 --> 00:02:39,317
Voilà ce qui pourrait devenir
le composant d'une patte du micro-robot.

56
00:02:39,317 --> 00:02:41,334
Ici, les joints en caoutchouc de silicone,

57
00:02:41,334 --> 00:02:44,523
un aimant enchâssé dans le mécanisme,
que l'on peut ainsi déplacer

58
00:02:44,523 --> 00:02:46,266
grâce à un champ magnétique externe.

59
00:02:46,266 --> 00:02:49,969
C'est ce qui conduit au robot 
que je vous ai montré plus tôt.

60
00:02:49,969 --> 00:02:52,380
Ce robot nous permet de comprendre

61
00:02:52,380 --> 00:02:55,107
la manière dont les insectes
se déplacent à cette échelle.

62
00:02:55,127 --> 00:02:57,512
Tous les animaux, 
du cafard à l'éléphant,

63
00:02:57,512 --> 00:02:59,934
se déplacent plus ou moins 
de façon élastique.

64
00:02:59,934 --> 00:03:02,228
Les hommes eux aussi courent
selon ce modèle.

65
00:03:02,228 --> 00:03:06,513
Mais quand on est tout petit, 
les forces entre les pieds et le sol

66
00:03:06,513 --> 00:03:09,288
impactent beaucoup plus 
la locomotion que la masse,

67
00:03:09,288 --> 00:03:11,642
ce qui cause
ce mouvement élastique.

68
00:03:11,642 --> 00:03:13,617
Donc ce robot n'est pas encore au point,

69
00:03:13,617 --> 00:03:16,392
mais nous en avons des plus grands 
qui arrivent à courir.

70
00:03:16,392 --> 00:03:20,277
Ils font à peu près 1 cm cube,
1 cm de côté, donc tous petits.

71
00:03:20,277 --> 00:03:21,819
On a pu les faire courir environ

72
00:03:21,819 --> 00:03:24,685
10 longueurs corporelles par seconde,
soit 10 cm par seconde.

73
00:03:24,685 --> 00:03:26,708
C'est plutôt rapide 
pour un si petit robot

74
00:03:26,708 --> 00:03:29,270
et encore, les conditions du test
limitent la vitesse.

75
00:03:29,270 --> 00:03:31,987
Mais ça donne une idée
de son fonctionnement à ce stade.

76
00:03:32,027 --> 00:03:34,444
Nous pouvons aussi imprimer en 3D


77
00:03:34,444 --> 00:03:36,861
des versions capables 
de franchir des obstacles,

78
00:03:36,861 --> 00:03:39,280
tout comme le cafards 
que vous avez vu plus tôt.

79
00:03:39,280 --> 00:03:42,336
À terme, nous souhaitons que tout ça
soit embarqué dans le robot.

80
00:03:42,336 --> 00:03:46,059
Nous voulons à la fois la perception,
la puissance, le contrôle, l'actionnement

81
00:03:46,059 --> 00:03:48,765
sans nécessairement
s'inspirer du bio-mimétisme.

82
00:03:48,765 --> 00:03:51,900
Regardez ce robot-ci :
il a plus ou moins la taille d'un Tic Tac.

83
00:03:51,900 --> 00:03:55,849
Ici, pour déplacer l'engin, nous utilisons
non pas des aimants ou des muscles,

84
00:03:55,849 --> 00:03:58,274
mais des fusées.

85
00:03:58,274 --> 00:04:00,940
C'est donc un matériau 
énergétique micro-fabriqué

86
00:04:00,940 --> 00:04:03,539
qui peut servir à créer des micro pixels,

87
00:04:03,539 --> 00:04:07,326
et nous pouvons mettre un de ces pixels
sur le ventre de ce robot

88
00:04:07,326 --> 00:04:11,722
et ce robot sautera ensuite au contact
d'une lumière grandissante.

89
00:04:12,385 --> 00:04:14,618
La prochaine vidéo est l'une de 
mes préférées.

90
00:04:14,618 --> 00:04:17,658
Le robot que vous voyez pèse
300 milligrammes

91
00:04:17,658 --> 00:04:20,064
et il peut sauter en l'air
jusqu'à 8 centimètres.

92
00:04:20,064 --> 00:04:22,974
Il fait seulement 4x4x7 millimètres.

93
00:04:22,974 --> 00:04:25,130
Et vous verrez un grand flash au début

94
00:04:25,130 --> 00:04:26,622
quand l'énergie est libérée

95
00:04:26,622 --> 00:04:28,530
et le robot plane dans les airs.

96
00:04:28,530 --> 00:04:30,139
Il y avait ce grand flash,

97
00:04:30,139 --> 00:04:33,336
et vous pouvez voir le robot 
sauter dans les airs.

98
00:04:33,336 --> 00:04:36,368
Il n'y a pas d'attache,
pas de fils le reliant

99
00:04:36,368 --> 00:04:38,862
Tout est à l'intérieur 
et il saute en réponse

100
00:04:38,862 --> 00:04:43,243
à l'élève qui appuie 
sur la lampe de bureau à côté.

101
00:04:43,243 --> 00:04:46,897
Imaginez toutes les choses cool 
que l'on pourrait faire

102
00:04:46,897 --> 00:04:51,604
avec des robots de cette taille,
capables de courir et ramper.

103
00:04:51,604 --> 00:04:54,410
Imaginez les décombres à la suite 
d'une catastrophe naturelle,

104
00:04:54,410 --> 00:04:57,076
comme un tremblement de terre.
Imaginez ces petits robots

105
00:04:57,076 --> 00:05:00,171
courant à travers ces décombres
à la recherche de survivants.

106
00:05:00,171 --> 00:05:03,127
Ou imaginez beaucoup de petits robots
courant autour du pont

107
00:05:03,127 --> 00:05:05,286
pour l'inspecter et 
s'assurer qu'il est sûr,

108
00:05:05,286 --> 00:05:07,326
et éviter le genre d'effondrement

109
00:05:07,326 --> 00:05:11,233
qui a eu lieu aux abords
de Minneapolis en 2007.

110
00:05:11,233 --> 00:05:12,995
Ou imaginez ce qu'on pourrait faire

111
00:05:12,995 --> 00:05:15,618
s'il y avait des robots 
qui peuvent nager dans votre sang,

112
00:05:15,618 --> 00:05:17,851
Vous voyez ? "Le voyage fantastique", 
Isaac Asimov.

113
00:05:17,851 --> 00:05:22,206
Ou ils pourraient opérer sans être
obligés de vous ouvrir.

114
00:05:22,206 --> 00:05:25,426
Où l'on pourrait radicalement changer
la manière de construire les choses

115
00:05:25,426 --> 00:05:28,343
s'il y avait des micro-robots travaillant
comme des termites.

116
00:05:28,343 --> 00:05:31,488
Elles peuvent construire des buttes 
incroyables de 8 mètres de haut,

117
00:05:31,488 --> 00:05:35,196
des immeubles d'habitation bien ventilés
pour les autres termites

118
00:05:35,196 --> 00:05:37,287
en Afrique et en Australie.

119
00:05:37,287 --> 00:05:39,717
Je pense vous avoir donné
quelques possibilités

120
00:05:39,717 --> 00:05:42,154
de ce qui peut être fait 
grâce à ces petits robots.

121
00:05:42,154 --> 00:05:46,331
Nous avons beaucoup avancé
mais il reste encore beaucoup à faire

122
00:05:46,331 --> 00:05:48,153
et nous espérons 
que certains d'entre vous

123
00:05:48,153 --> 00:05:50,545
pourrons participer à notre voyage.
Merci beaucoup.

124
00:05:50,577 --> 00:05:53,391
(Applaudissement)