Les robots mous auto-réparants ouvrent la voie à la durabilité
La robotique entre dans une ère de transformation avec l’intégration de matériaux innovants. Ces matériaux avancés présentent des propriétés uniques telles que l’auto-réparation et l’adaptabilité, permettant aux robots d’imiter les systèmes biologiques. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SMART a été à la pointe de cette innovation, en développant une robotique molle qui combine des matériaux intelligents et stimuli-réactifs avec des systèmes de conception et de contrôle de pointe.
Relever les défis de la robotique moderne
Les systèmes robotiques traditionnels souffrent souvent de surdimensionnement et de complexité, ce qui entraîne des conceptions lourdes et surdimensionnées, coûteuses et difficiles à entretenir. En outre, ces systèmes se heurtent à des environnements dynamiques dans lesquels des matériaux souples et flexibles sont essentiels pour une interaction efficace. «L’intégration de matériaux auto-réparants à la robotique molle a présenté des défis importants, notamment celui de s’assurer que ces matériaux conservent leurs propriétés mécaniques tout en maintenant leurs capacités d’auto-réparation», explique Bram Vanderborght, coordinateur du projet SMART et professeur à la Vrije Universiteit Brussel et imec. Pour surmonter ces problèmes, SMART s’est appuyé sur une collaboration interdisciplinaire. Les spécialistes des matériaux et les roboticiens ont conjointement mis au point des polymères qui concilient souplesse et durabilité, permettant une cicatrisation plus rapide à température ambiante. Ces matériaux ont été intégrés de manière homogène à des technologies de détection et d’actionnement avancées afin de créer des systèmes robotiques entièrement autonomes capables de détecter et de réparer les dommages, imitant ainsi les processus biologiques humains.
L’accent mis sur des solutions plus écologiques et durables
La durabilité était un thème central du projet SMART. Les chercheurs ont donné la priorité à des produits chimiques plus écologiques afin de réduire l’impact sur l’environnement, s’alignant ainsi sur les efforts mondiaux en faveur d’une économie circulaire. «Les polymères auto-réparants développés dans le cadre du projet SMART prolongent le cycle de vie des systèmes robotiques et réduisent considérablement les déchets», note Bram Vanderborght. Les collaborations avec l’industrie ont permis de s’assurer que ces matériaux répondent aux exigences pratiques tout en faisant progresser les objectifs de durabilité. Il en résulte plusieurs matériaux respectueux de l’environnement et industriellement viables.
Exploiter l’IA et l’apprentissage automatique pour un contrôle intelligent
L’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique (ML) ont joué un rôle essentiel dans l’amélioration des capacités des systèmes robotiques de SMART. Des algorithmes pilotés par l’IA ont été utilisés pour la surveillance de la santé des structures et la détection des dommages, tandis que des modèles ML ont aidé à prédire les réponses des matériaux aux stimuli. Ces technologies ont permis aux robots de naviguer dans des environnements dynamiques et de gérer les dommages de manière autonome, optimisant ainsi leurs performances et leur fonctionnalité. Former la prochaine génération d'innovateurs Le projet SMART s’est également concentré sur le développement du capital humain. Pendant toute sa durée, il a formé 15 chercheurs en début de carrière (ESR) dans le cadre d'un programme pluridisciplinaire combinant la science des matériaux, la robotique et la collaboration avec l'industrie. La formation aux compétences transférables a permis aux ESR d'acquérir des compétences telles que la communication, la mise en réseau et la résolution de problèmes, tandis que les détachements ont fourni une expérience pratique permettant de faire le lien entre la recherche universitaire et les besoins de l'industrie. «Les détachements ont permis de combler le fossé entre la recherche universitaire et les besoins de l’industrie, en dotant les chercheurs de compétences techniques et non techniques», souligne Fatma Demir, gestionnaire de projet de SMART. Ces efforts ont permis de préparer une nouvelle génération de scientifiques à mener les futures avancées dans le domaine de la robotique durable. Influencer l’avenir de la robotique Les avancées réalisées dans le cadre du projet SMART promettent d'importants avantages socio-économiques et environnementaux. Les applications vont des soins de santé à l’automatisation industrielle, où les robots doivent fonctionner dans des environnements difficiles. En prolongeant la durée de vie des systèmes robotiques et en réduisant les coûts de maintenance, le projet contribue à améliorer l’efficacité et la durabilité. La création de Valence Technologies, une entreprise dérivée du consortium SMART, illustre la transition des résultats de la recherche vers des solutions prêtes à être commercialisées. Les innovations du projet SMART en matière de robotique molle réduisent la consommation de ressources et soutiennent un marché florissant pour les technologies durables. Ces avancées permettent aux systèmes robotiques de fonctionner de manière autonome dans des environnements complexes, révolutionnant ainsi les industries tout en réduisant leur empreinte environnementale. SMART a établi une référence en matière d'intégration de matériaux avancés, de systèmes intelligents et de durabilité dans la robotique. Grâce à ses réalisations, le projet relève les défis actuels et jette les bases d'un avenir où les robots travailleront harmonieusement dans des environnements dynamiques et des systèmes complexes.
Mots‑clés
SMART, durabilité, robotique molle, matériaux auto-réparants, IA, ML, matériaux stimuli-réactifs, chimie plus verte, automatisation industrielle
