Des chercheurs de Seoul Tech développent des pieds économes en énergie pour robots quadrupèdes

Des chercheurs de l'Université Nationale des Sciences et Technologies de Séoul (Seoul Tech) ont mis au point de nouveaux pieds économes en énergie pour robots quadrupèdes. Ces pieds poreux, imprimés en 3D, sont conçus pour stocker et libérer de l'énergie lors de la locomotion du robot. Associée à un contrôleur exploitant l'apprentissage par renforcement profond, cette approche réduit la consommation d'énergie jusqu'à 6,2 %.

Les robots quadrupèdes sont de plus en plus utilisés pour des tâches telles que l'inspection, le transport et les opérations de recherche et de sauvetage. Cependant, leurs mouvements de pattes consomment beaucoup plus d'énergie que ceux des robots à roues. Les professeurs Keun Park et Jung-Yup Kim ont résolu ce problème en développant des pieds basés sur des métastructures de surface minimale périodique triple (TPMS). Ces matériaux sont légers et possèdent d'excellentes capacités d'absorption et de libération d'énergie d'impact.

L'étude a porté sur la conception et l'impression 3D de trois variantes de pieds TPMS : primitive, gyroid et diamond. Le design diamond a été identifié comme optimal en raison de sa flexibilité, de sa capacité de stockage d'énergie et de sa perte d'énergie minimale. Pour maximiser le potentiel de ces pieds, les chercheurs ont développé un système de contrôle basé sur l'apprentissage par renforcement profond. Ce système a appris à coordonner la démarche du robot avec les caractéristiques de stockage et de libération d'énergie des pieds, minimisant ainsi le travail requis par les moteurs.

Les tests effectués sur le robot modifié ont montré que les pieds TPMS réduisaient la consommation d'énergie de 1,4 % à 6,2 % par rapport aux pieds de robot conventionnels. Ce gain d'efficacité était le plus prononcé à des vitesses de marche comprises entre 0,4 et 1,0 mètre par seconde. Les chercheurs suggèrent que cette technologie pourrait contribuer au développement de robots quadrupèdes plus silencieux et plus économes en énergie pour des applications de service, d'inspection et de logistique en intérieur. L'étude a été publiée en mai 2026 dans l'International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology.