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Pinto : Un petit robot pour surveiller les forêts

Pinto aide à surveiller les forêts en imitant les mouvements des écureuils.

Christopher Y. Xu, Jack Yan, Justin K. Yim

― 6 min lire


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Pinto est un petit robot conçu pour sauter sur les troncs d'arbres, un peu comme les écureuils se déplacent dans les arbres. Ne pesant que 450 grammes, Pinto peut faire plein d’actions comme sauter du sol à un arbre, marcher et se percher. Le robot utilise un mécanisme avancé qui l'aide à stocker de l'Énergie et à sauter haut, un peu comme les écureuils sans avoir besoin de voler.

Pourquoi Pinto est important

Surveiller les forêts, c'est pas simple parce que beaucoup d'endroits sont difficiles à atteindre à pied. Ça prend beaucoup de temps et d'efforts pour rassembler des infos sur les plantes et les animaux dans ces environnements. En savoir plus sur les forêts est crucial pour les efforts de conservation et pour maintenir un écosystème sain. Des robots comme Pinto peuvent aider à collecter des données dans des endroits où les humains ont du mal à accéder. Ils peuvent remplacer les drones qui parfois sont abîmés ou qui tombent en panne de batterie. Pinto peut grimper et sauter, ce qui le rend plus efficace dans des espaces réduits comparé aux robots aériens classiques.

Comment fonctionne Pinto

Le design de Pinto se concentre sur l'Agilité et l'efficacité énergétique. Le robot utilise un mécanisme spécial qui combine deux types de systèmes : un pour la puissance de saut et un autre pour le mouvement précis. Le Mécanisme de saut permet à Pinto de stocker de l'énergie dans des ressorts, lui donnant une forte poussée quand il saute. Comme ça, Pinto peut sauter haut tout en gardant le contrôle sur sa zone d'atterrissage.

Pinto a deux jambes qui peuvent bouger dans différentes directions, ce qui lui permet d'ajuster sa position sans souci. Les pattes arrières sont suffisamment fortes pour faire des sauts puissants tandis que les bras avant l’aident à agripper l'écorce des arbres quand il se perche. Ce design assure que Pinto peut faire divers mouvements qui l'aident à se déplacer efficacement dans les arbres.

Les avantages d'être petit

Être petit a plusieurs avantages. Pinto est conçu pour peser à peu près comme un écureuil gris de l'est moyen. Ce design léger lui aide à résister aux chutes sans se casser. Il peut aussi se déplacer dans les forêts sans trop déranger l'environnement. Par rapport aux plus gros robots, Pinto peut fonctionner dans des espaces étroits où les grandes machines ne pourraient pas passer.

La taille de Pinto l'aide aussi à porter des équipements essentiels comme des Capteurs et des caméras tout en restant agile. Les petits robots sont souvent négligés au profit de modèles plus grands, mais Pinto prouve que les designs plus compacts peuvent être très efficaces pour certaines tâches.

Le mécanisme de saut

Le mécanisme de saut de Pinto est l'un de ses points forts. Il utilise une combinaison de ressorts qui stockent de l'énergie et un système d'actionnement spécial pour sauter haut dans les airs. Quand Pinto se prépare à sauter, il tend un ressort, stockant de l'énergie. À la libération, cette énergie est utilisée pour propulser le robot vers le haut.

Pinto a un système unique qui l'aide à gérer l'énergie qu'il stocke et libère. En basculant entre deux modes-un pour la puissance de saut et un autre pour le mouvement précis-il peut s'adapter à ce qu'il doit faire à chaque instant. Cette double fonctionnalité s'inspire de la façon dont les écureuils peuvent sauter et se déplacer efficacement dans les arbres.

Contrôle du robot

Pinto est contrôlé sans fil, ce qui lui permet de fonctionner sans être relié à un ordinateur. Cette capacité de contrôle à distance facilite son déploiement dans des environnements naturels où une interaction humaine directe peut ne pas être possible. Le robot utilise des capteurs pour l’aider à comprendre son environnement et à décider comment se déplacer et sauter.

En utilisant des moteurs spécialement conçus, Pinto peut effectuer des mouvements rapides. Ces moteurs sont légers mais puissants, ce qui est essentiel pour un robot qui a besoin de sauter et de se percher rapidement.

Réalisations de Pinto

Pinto a réussi à démontrer sa capacité à effectuer diverses actions dans des environnements simulés d'arbres. Il peut sauter du sol plat sur le tronc d'un arbre, établissant un contact et se perchant. Cette capacité montre à quel point il peut bien imiter les mouvements des écureuils.

Bien qu'il fasse encore face à des défis pour atterrir précisément à des endroits spécifiques, la performance globale de Pinto prouve qu'il peut gérer les actions de saut sur les arbres. C’est un pas en avant dans le développement de robots capables d'opérer efficacement dans des environnements naturels complexes.

Développement futur

Il y a encore des améliorations possibles dans le design et la fonctionnalité de Pinto. Un des grands objectifs est d'améliorer sa capacité à grimper aux arbres. Le design actuel se concentre sur le saut et le perchement, mais grimper pourrait ajouter une nouvelle dimension de capacité, rendant le robot encore plus utile pour surveiller les forêts.

Des recherches supplémentaires pourraient se concentrer sur la meilleure façon pour Pinto de s'adapter à différentes tâches, comme grimper ou manipuler des objets. Il pourrait adopter une approche adaptative, choisissant le mode d'opération le plus adapté selon ce qu'il doit faire à ce moment.

Conclusion

Pinto est un robot innovant capable de sauter et de se percher dans les arbres, aidant les chercheurs à surveiller la santé des forêts et la biodiversité efficacement. Sa petite taille, son mécanisme de saut avancé et son design intelligent le distinguent des autres dispositifs robotiques. Alors qu'il continue à se développer, Pinto peut offrir encore plus de possibilités passionnantes pour observer et protéger nos environnements naturels.

Dans un monde où la technologie peut aider à la conservation de l'environnement, Pinto est un exemple pratique de comment la robotique peut nous aider à comprendre et gérer les écosystèmes dont nous dépendons. Le parcours de Pinto montre que même des petits robots agiles peuvent accomplir des tâches bénéfiques à la fois pour la science et la préservation de la nature.

Source originale

Titre: Pinto: A latched spring actuated robot for jumping and perching

Résumé: Arboreal environments challenge current robots but are deftly traversed by many familiar animal locomotors such as squirrels. We present a small, 450 g robot "Pinto" developed for tree-jumping, a behavior seen in squirrels but rarely in legged robots: jumping from the ground onto a vertical tree trunk. We develop a powerful and lightweight latched series-elastic actuator using a twisted string and carbon fiber springs. We consider the effects of scaling down conventional quadrupeds and experimentally show how storing energy in a parallel-elastic fashion using a latch increases jump energy compared to series-elastic or springless strategies. By switching between series and parallel-elastic modes with our latched 5-bar leg mechanism, Pinto executes energetic jumps as well as maintains continuous control during shorter bounding motions. We also develop sprung 2-DoF arms equipped with spined grippers to grasp tree bark for high-speed perching following a jump.

Auteurs: Christopher Y. Xu, Jack Yan, Justin K. Yim

Dernière mise à jour: 2024-09-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.09203

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.09203

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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