Projet MiMiC-ANT - Étude de la locomotion lors du transport de charges chez la fourmi : application à la robotique hexapode

Julien Serres (1, 2) , Vincent Fourcassié (3, 4) , Ilya Brodoline (1, 2) , Pierre Moretto (3, 5) , Stéphane Viollet (1, 4)

1 ISM - Institut des Sciences du Mouvement Etienne Jules Marey
2 AMU - Aix Marseille Université
3 CRCA - Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169
4 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
5 UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier

The aim of the interdisciplinary MiMiC-ANT 2020-2021 project was to understand locomotion pattern adjustments in ants in order to develop innovative strategies for modulating the locomotion patterns of hexapod robots capable of transporting loads, evolving on irregular terrain, and also to provide hexapod robots with more intelligent legs (i.e., endowed with proprioception). Two teams attached to the CNRS INSIS participated in the MiMiC-ANT project: a team from Toulouse CRCA UMR5169-CAB, in charge of understanding the organisation of the locomotion pattern of the ant in a weighted situation during load transport, and a team from Marseille ISM UMR7287-BIOROB, in charge of mimicking the locomotion pattern of ants in a weighted situation on board a hexapod robot, which would make the robot potentially "more reactive" on rough or sloping ground. This requires, first of all, designing new legs for hexapod robots that are more responsive to the terrain through proprioception of forces at the joints, a more energy-efficient actuation structure, and finally, fully 3D printable solutions to facilitate robot reparability.

Le projet interdisciplinaire MiMiC-ANT 2020-2021 avait pour but de comprendre les ajustements du patron de locomotion chez les fourmis pour développer des stratégies innovantes de modulation des patrons de locomotion de robots hexapodes capables de transporter des charges, d’évoluer sur des terrains irréguliers, mais aussi de doter les robots hexapodes de pattes plus intelligentes (i.e., douées de proprioception). Deux équipes rattachées à l'INSIS du CNRS ont participé au projet MiMiC-ANT : une équipe toulousaine CRCA UMR5169-CAB, chargée de comprendre l’organisation du patron de locomotion de la fourmi en situation d’alourdissement lors d’un transport de charge, et une équipe marseillaise ISM UMR7287-BIOROB, chargée de mimer à bord d’un robot hexapode le patron de locomotion des fourmis en situation d’alourdissement, ce qui rendrait le robot potentiellement « plus réactif » sur des terrains rugueux ou inclinés. Cela nécessite en tout premier de concevoir de nouvelles pattes pour robots hexapodes plus réactives au terrain par une proprioception des forces aux niveaux des articulations, une structure d'actionnement plus économe en énergie, et enfin des solutions complètement imprimables en 3D pour faciliter la réparabilité des robots.

Mots clés: Biomimetism; Bionics; Actuator; Force sensing; Biomimicry; pattern of locomotion

Mots clés: patron de locomotion; Bioinspiration; Biomimétisme; Bionique; Biorobotique; Actionnement; Capteur de force

Domaines: Automatique / Robotique; Neurosciences; Zoologie des invertébrés

Julien Serres, Vincent Fourcassié, Ilya Brodoline, Pierre Moretto, Stéphane Viollet. Projet MiMiC-ANT - Étude de la locomotion lors du transport de charges chez la fourmi : application à la robotique hexapode. Colloque Ingénierie inspirée par la nature, L’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes (INSIS) du CNRS, Jun 2021, en visionconférence, France. ⟨hal-03285797⟩