L’article de Del Dottore et al. 2024 publié dans Science Robotics est l’un des plus récents issus du projet GrowBot. L’idée de GrowBot est de créer un nouveau type de robot qui présente des fonctionnalités bioinspirées des plantes grimpantes et lianes. Depuis de nombreuses années, les domaines de la robotique et de la robotique douce sont dominés par la recherche sur les humanoïdes et les animaux, et l’intérêt pour les fonctionnalités des plantes gagne aujourd’hui en importance dans la robotique. Le projet GrowBot regroupe des biologistes, des physiciens, des ingénieurs en robotique, des chimistes et des mathématiciens. Depuis de nombreuses années, les lianes constituent un élément biologique clé pour les études menées à l’Umr AMAP et, dans le cadre de ce projet, nous avons inclus les plantes grimpantes et les lianes en tant que source de nouvelles technologies bio-inspirées. FiloBot est le premier robot basé sur des plantes grimpantes qui peut croître et naviguer sur des terrains hétérogènes. Il comprend un mécanisme miniaturisé d’impression en 3D à l’apex de la « tige », ainsi que des capteurs permettant de détecter les variables environnementales, qui peuvent servir de signaux de développement. FiloBot est capable d’une croissance adaptative. Comme les vraies lianes, il peut pousser à l’ombre ou à la lumière, avec ou contre la gravité. L’un des principaux objectifs du développement d’un robot tel qu’une plante grimpante, par opposition aux artefacts qui marchent, courent, sautent, volent et planent, est d’assurer une sécurité et une économie accrues. Un robot capable de traverser des espaces vides en toute sécurité, de détecter des supports et de s’y attacher en toute sécurité est un moyen fiable de traverser en toute sécurité des terrains inconnus et risqués. FiloBot est également capable de détecter la présence de supports et de s’y accrocher. Le robot prototype peut aussi modifier de manière adaptative le matériau déposé par le mécanisme d’impression 3D, selon qu’il traverse des vides ou qu’il a repéré un support. La vie d’une liane dans des habitats complexes est imprévisible. Depuis de nombreuses années à l’Umr AMAP, un certain nombre d’entre nous (de Guy Caballé dans les années 1970 à Begüm Kaçamak dans les années 2020) ont étudié comment et pourquoi les lianes peuvent passer de phases de vie autoportantes à des phases de vie flexibles. Une grande partie de nos recherches à l’Umr AMAP s’est concentrée sur la façon dont les lianes survivent aux chutes et aux contraintes mécaniques. Les validations en laboratoire décrits dans l’article sur le FiloBot montrent également que le robot peut réajuster sa position de croissance s’il est dérouté, tout comme les vraies lianes. Les caractéristiques d’auto-construction et de croissance adaptatives expliquées dans l’article marquent une étape importante dans le domaine de la robotique douce. Les nouvelles caractéristiques du robot végétal sont un exemple de système artificiel qui « se développe » et qui peut modifier les propriétés mécaniques de son corps en croissance en réponse aux contraintes et aux indices environnementaux - comme les propriétés d’autoportance et de flexibilité pour grimper, que nous connaissons si bien grâce à nos années de travail sur le terrain dans les forêts tropicales du monde entier.

Référence :
Del Dottore, E., Mondini, A., Rowe, N.P., and Mazzolai, B. , 2024. A growing soft robot with climbing plant-inspired adaptive behaviours for navigation in unstructured environments. Science Robotics 9(86 eadi5908). https://doi.org/10.1126/scirobotics.adi5908

Participation à la conférence internationale : ROBOSOFT 2024

Nick Rowe et Patricia Soffiatti (chercheure associée de l’Umr AMAP) ont participé à ROBOSOFT 2024 (7th IEEE-RAS International Conference on Soft Robotics) à San Diego, CA USA, du 14 au 17 avril 2024. Pourquoi les chercheurs de l’Umr AMAP se rendent-ils à une conférence technique sur la robotique ? Nous avons été invités à un atelier intitulé : « Into the woods: Soft machines for ecosystem exploration ». Nous avons présenté un exposé avec la contribution de Patrick Heuret et Tom Hatterman : « Plants move : diversity of movements and strategies of climbing plants in tropical forests ». Le point principal de la conférence est que les spécialistes de la robotique douce s’intéressent à la manière dont les plantes se déplacent et naviguent dans les environnements forestiers naturels. L’objectif final est d’optimiser la sensibilité et les observations des robots qui peuvent mesurer et enregistrer des paramètres à petite ou grande échelle avec un minimum de perturbation et une consommation d’énergie minimale. Les participants à l’atelier ont ensuite discuté de l’idée qu’un robot « semblable à une plante » est idéal pour observer et mesurer la dynamique des plantes dans les habitats naturels.