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branche de la robotique De Wikipédia, l'encyclopédie libre
La microrobotique est la branche de la robotique qui étudie la conception de dispositifs robotiques évoluant à l'échelle micrométrique ; du micromètre au millimètre.
Cette discipline inclut notamment l'élaboration et la fabrication de petits robots mobiles. Le terme microrobotique est parfois aussi utilisé pour désigner la production d'éléments de robots de taille micrométrique ou des éléments logiciels capables de gérer des composants micrométriques.
Aux échelles encore plus petites, on parle de nanorobot.
Le préfixe «micro» a beaucoup été utilisé pour subjectivement désigner de petits robots, mais de tailles très variables. Un projet de normalisation des noms correspondant aux échelles de taille évite la confusion. Ainsi :
L'origine première de la micro-robotique est peut-être à trouver chez les petits automates puis dans la science-fiction.
La microrobotique est une discipline encore très émergente, mais des micro-robots expérimentaux existent déjà.
Bien que de conception assez simple, certains peuvent déjà par exemple se déplacer sur l'eau comme les gerris ou grimper sur les murs.
Les nanocomposants et nano-moteurs qui apparaissent depuis les années 1990 semblent laisser envisager la création de nanorobots plus sophistiqués dans les années ou décennies à venir. Certains prospectivistes envisagent même une convergence (dite « NBIC ») des technologies de miniaturisation, informatique, biologie et communication.
Une tendance pourrait être celle du développement de moteurs biologiques comme sources d'énergie, qui utiliseraient par exemple des bactéries comme Serratia marcescens appartenant au genre Serratia, capable de consommer de l'énergie chimique trouvée dans son environnement et utilisable pour actionner le dispositif robotique. Les biorobots pourront aussi être directement contrôlés par des stimuli tels que le chimiotactisme ou la galvanotaxie.
Des connexions sans fil (par exemple de type Wi-Fi dans les réseaux domotiques) vont rapidement augmenter la capacité de communication des microrobots avec leur environnement, ce qui pourrait leur permettre de réaliser des tâches plus complexes et plus coordonnées.
En 2008, on arrivait à sommairement orienter et commander (par exemple pour les faire s'assembler par deux ou par quatre et à distance 2 ou 4 microrobots rudimentaires plus fins que le diamètre d'un cheveu[1]
Le développement des microrobots implique de mieux comprendre et maîtriser certains phénomènes physiques en jeu à ces échelles, car un micro-robot est soumis à des forces qui prennent une grande importance aux échelles micrométriques et qui ne perturberaient pas un objet de taille plus importante ;
La microrobotique inclut l'étude des procédés de fabrication (micro-systèmes, voire nano-système, dont micro- ou nanoélectronique) nécessaires aux éléments de très petite échelle.
La biomimétique est une des disciplines qui inspire la microrobotique,
Elle doit permettre au robot de se mouvoir et interagir avec son environnement, avec par exemple:
Une des sources d'inspiration de la robotique est la Nature elle-même qui a testé de très nombreux mécanismes et comportements, dont certains intéressent la robotique[3]. Imiter le fonctionnement des réseaux de neurones et des centres nerveux et des générateurs centraux de la moelle épinière d'animaux primitifs permet déjà d'imiter certains mécanismes tels que marche, natation, course, reptation. Les groupes de muscles sont remplacés par des servomoteurs, mais qui sont animés en reproduisant les mouvements et le rythme de la marche, nage, reptation ou la course selon les impulsions distribuées aux microcircuits informatiques qui imitent le réseau nerveux.
L'imitation va parfois déjà plus loin encore. par exemple:
Un des risques induits par la biomimétique est que des robots ressemblants trop à des animaux soient confondus avec leurs modèles et chassés par de vrais prédateurs.
Les microprocesseurs permettent l'exécution de logiciels informatiques donnant son autonomie au robot. Des microprocesseurs à très faible consommation sont nécessaires pour les microrobots, car ils doivent rester légers et ne peuvent pas emporter avec eux une source importante d'énergie.
Des chercheurs ont réussi à animer un robot, ou plus précisément à faire réagir le robot à des obstacles ou à la lumière grâce à des cultures de neurones de rats[10].
Ils doivent permettre au robot de se situer (ou de le situer) dans son environnement ;
Ce sont par exemple des cellules réagissant à la lumière, des capteurs de température, pression, ondes, des antennes radio, etc. voire une micro-caméra.
On espère qu'ils puissent accomplir automatiquement des tâches dangereuses, pénibles, répétitives ou impossibles pour les humains (dans de petits espaces, dans le vide), soit des tâches plus simples mais en les réalisant mieux que ce que ferait un être humain.
Les prospectivistes imaginent qu'ils puissent être utilisés comme
Pour être autonome, le micro-robot doit disposer :
Divers auteurs de science-fiction et de cinéma utilisent dans leurs romans, nouvelles ou films des micro voire des nanorobots, par exemple sous forme de micro-drones.
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