Les robots imprimés en 3D du marché

La robotique regroupe l’ensemble des techniques qui permettent aujourd’hui de concevoir des robots et machines automatiques, combinant des connaissances dans l’électronique, la mécanique ou encore l’informatique. C’est un domaine qui a beaucoup évolué, à la recherche constantes d’innovations qui offrent davantage de rapidité et de productivité. Des technologies comment l’intelligence artificielle ou encore la fabrication additive permettent justement d’aller plus loin dans la recherche et de proposer des robots encore plus intelligents. L’impression 3D est en effet beaucoup utilisée dans la fabrication de robots, que ce soit à l’étape de prototypage ou de production finale, pour imaginer d’autres formes, employer d’autres matériaux, innover dans les fonctionnalités. C’est pourquoi nous avons souhaité vous présenter quelques robots imprimés en 3D, que ce soit des humanoïdes, des projets de recherche ou encore des machines à assembler soi-même – une rubrique qui devrait intéresser tous les makers !

Les projets DIY

OpenBot

La fondation OpenBot s’est donné comme objectif de rendre la robotique accessible à tous. Pour cela, elle a imaginé un petit robot sur roues qui se contrôle avec un Smartphone – la devise du projet est d’ailleurs « Transformer les smartphones en robots ». Il se monte directement à la maison et offre de multiples fonctionnalités. Une partie de ce robot a été imprimé en 3D, via la technologie FDM – il s’agit notamment du corps du véhicule. Plusieurs capteurs sont intégrés ce qui permet de manipuler le robot en tout tranquillité. Différents modèles sont aujourd’hui disponibles qui font varier le prix entre 100 et 400 dollars.

Crédits photo : OpenBot

X-kit d’AOSEED

Le projet DIY d’AOSEED offre une occasion aux enfants de tous âges et aux esprits créatifs de concrétiser leurs idées. Avec le X-KIT, vous pouvez créer des robots jouets à l’aide de la conception 3D, de l’impression 3D et du codage. L’application Hub anclever facilite la conception de pièces transformables en modèles imprimés en 3D, compatibles avec n’importe quelle imprimante 3D. Que vous vouliez construire des camions ou des robots intelligents, les possibilités sont infinies. De plus, vous pouvez modifier les modèles existants comme bon vous semble. Une conception modulaire en 3D offre plus de 650 composants robotiques, permettant de créer de nouveaux modèles par simple glisser-déposer. Lors de l’encodage des robots, deux modes différents sont disponibles, selon le niveau de connaissances de chacun. Ainsi, les robots peuvent être contrôlés à l’aide du programme et d’une console. Le kit de création de robots est actuellement disponible au prix de 179 $.

Crédits photo : AOSEED

TOPS, le robot quadrupède imprimé en 3D

TOPS (Transverser of Planar Surfaces) est un robot quadrupède partiellement imprimé en 3D, conçu par Aaed Musa, étudiant à l’université Purdue. Inspiré par le robot openDogV3 de James Bruton, la construction de TOPS a nécessité 4 mois et a coûté 3300 dollars. Pesant au total 13,43 kg, environ un tiers de ce poids, soit 4,53 kg, provient de pièces imprimées en 3D sur une imprimante 3D Creality CP-01. Les pieds du robot sont également imprimés en 3D et recouverts de silicone, conçus pour imiter la démarche naturelle d’un vrai chien. Le succès a été tel que le créateur a même réussi à faire danser le robot, comme le montre la vidéo ci-dessous :

Otto DIY

Otto DIY est un robot interactif et éducatif conçu pour initier les enfants à la robotique et au codage. Développé avec le soutien de HP, Otto est disponible en trois versions : le kit HP Otto Builder, dans lequel les pièces sont livrées déjà imprimées et le robot peut ensuite être équipé de roues, d’un moteur et d’outils supplémentaires pour produire des sons et des mélodies. Dans le kit DIY Builder, les pièces imprimées en 3D sont également fournies, nécessitant simplement l’assemblage de l’électronique pour le mettre en marche. Quant au kit DIY Maker, il est livré avec un guide d’impression et des modèles open source, idéal pour ceux qui disposent d’une imprimante 3D et souhaitent personnaliser leur robot. Après l’impression, il suffit d’installer l’électronique fournie et de programmer les mouvements d’Otto, une tâche intuitive réalisable via une application de navigateur. Ainsi, Otto offre non seulement une initiation à la robotique, mais aussi une expérience ludique et enrichissante.

Les humanoïdes

Les robots Atlas de Boston Dynamics 

Les robots humanoïdes Atlas de Boston Dynamics ont récemment fait sensation et ont émerveillé les internautes par leurs performances lors d’un parcours d’obstacles. Même s’ils ont déjà rencontré un certain succès, Boston Dynamics a pour objectif de tester les limites de ce qui est possible et de poursuivre le développement d’Atlas pour que les robots résistent aux situations extrêmes. L’entreprise s’est appuyé sur des composants imprimés en 3D pour le développement des robots Atlas. Par exemple, les jambes sont imprimées en 3D, ce qui a permis d’intégrer des conduites hydrauliques dans la structure. La fabrication additive a également été utilisée pour produire des servovalves sur mesure. 

Reachy de Pollen Robotics 

L’entreprise française Pollen Robotics a développé Reachy, un humanoïde expressif open-source, programmable en Python et imprimé en 3D. Doté d’un torse, d’une tête et de bras, ce robot excelle dans l’interaction avec les personnes et la manipulation d’objets. L’innovation réside dans sa récente capacité à se déplacer grâce à une nouvelle base mobile offrant une navigation fluide et une détection automatique de l’environnement. Équipé de trois roues omnidirectionnelles, de multiples capteurs et d’un LiDAR pour la cartographie, Reachy peut désormais accéder à un éventail plus large d’applications et à un espace de travail étendu. Sa tête peut se mouvoir librement et ses antennes permettent de transmettre des émotions. De plus, ses bras, aux dimensions et mouvements similaires à ceux d’un adulte, peuvent soulever jusqu’à 500 grammes.

Le robot PIB

Le PIB (ou Printable Intelligence Bot) est un robot humanoïde pouvant être imprimé en 3D chez soi. Développé par la société allemande PIB.Rocks, le robot sert d’outil éducatif polyvalent et personnalisable et de plateforme conçue pour engager les étudiants dans l’apprentissage des STEM. Grâce à sa conception modulaire, les utilisateurs peuvent facilement ajouter et améliorer des composants tels que des capteurs et des contrôleurs, offrant ainsi une grande variété d’activités et de projets éducatifs. Les mises à niveau et les accessoires sont disponibles en téléchargement sur le site web de l’entreprise, accompagnés de guides détaillés pour aider les utilisateurs à construire leur robot de manière correcte.  De plus, le PIB est doté d’une interface de programmation graphique, rendant son utilisation accessible à tous les niveaux d’aptitude. Conçu pour stimuler la curiosité et la créativité, le PIB vise à rendre l’apprentissage des compétences STEM ludique et captivant pour les jeunes apprenants.

Crédits photo : Ron Hübner, NN

Les projets de recherche

Pleurobot

Pleurobot se présente sous la forme d’une salamandre imprimée en 3D et a été conçu par l’École Polytechnique de Lausanne en Suisse. Imitant les mouvement de l’amphibien, ce robot permettra de faire avancer les recherches en matière d’anatomie et de motricité comme par exemple chez des patients tétraplégiques. Les recherches pourront aussi se porter sur l’évolution du passage d’un animal qui nage à celui qui marche. Les ingénieurs suisses ont également répliqué un système nerveux à l’aide de composants électroniques grâce à un scan minutieux d’une véritable salamandre. Muni de moteurs, Pleurobot peut nager, ramper et marcher comme ses homologues amphibiens.

Les “micro-bristle-bots”

Si la majorité du temps les robots conçus par l’homme sont d’une taille conséquente, ce n’est pas toujours le cas. À la Georgia Institute of Technology, des chercheurs ont mis au point des robots microscopiques imprimés en 3D. Baptisés “micro-bristle-bots”, ils sont à peine visibles à l’oeil nu et peuvent être controlés par d’infimes vibrations. À l’image des fourmis, les robots microscopiques travaillent en équipe et sont capables de transporter des matériaux. Pour fabriquer les “micro-bristle-bots”, l’équipe de Georgia Tech a eu recours à l’imprimante 3D Photonic Professional GT de Nanoscribe, basée sur le procédé de la polymérisation à deux photons (TPP). D’après le fabricant, cette technologie permet d’atteindre un haut niveau de précision et de détail, et est parfaitement adaptée à la micro-impression. 

Des robots flexibles imprimés en 3D 

À la Jacobs School of Engineering de l’Université de Californie à San Diego, les ingénieurs ont travaillé sur la robotique souple, c’est-à-dire la construction de robots à partir de matériaux souples, en s’inspirant des mouvements des organismes vivants. Dans le cadre d’un projet récent, les chercheurs ont conçu et testé des robots imprimés en 3D ressemblant à des insectes. À l’aide de machines FDM et de filaments de plastique, comme l’ABS et le PLA, les insectes ont été fabriqués selon un processus de flexosquelette. Les chercheurs ont ensuite ajouté des caractéristiques rigides aux composants clés, leur permettant ainsi de conserver leur flexibilité. Ce n’est pas la première fois que cette école réalise un pareil projet, et à l’avenir, d’autres sont également attendus.  

Les micro-robots

Depuis plusieurs années, des chercheurs de l’université de Purdue, située dans l’Indiana, aux États-Unis, se concentrent sur le développement de micro-robots de la largeur d’un cheveu humain. Ces minuscules robots peuvent se déplacer dans l’eau à une vitesse de deux millimètres par seconde et sont contrôlables à distance pour ajuster leur trajectoire. Une évolution récente est représentée par les micro-robots nageurs imprimés en 3D. Malgré leur apparence simple, avec seulement une tête et une queue, ces micro-robots démontrent un potentiel considérable. Leur queue, constituée d’hydrogel, qui fait office d’hélice, est conçue grâce à la technique d’impression 3D par polymérisation à deux photons. Cette approche permet au micro-robot de s’adapter à divers environnements tout en maintenant son efficacité. L’espoir est que cette initiative continue de progresser, ouvrant ainsi la voie à des applications médicales potentielles telles que la navigation interne dans le corps ou l’administration précise de médicaments.

Les robots Filobot et I-Seed inspirés par la nature

L’Institut italien de Technologie (IIT), basé à Gênes, se distingue par ses recherches novatrices sur l’utilisation de l’impression 3D pour concevoir des robots souples. Les chercheurs explorent la robotique molle en mariant les avancées technologiques avec le biomimétisme. Parmi leurs projets phares, le projet I-Seed vise à élaborer une nouvelle génération de robots miniaturisés, flexibles, autonomes et biodégradables grâce à l’impression 4D. Inspirés par les graines de plantes, ces robots pourraient surveiller la température, l’humidité du sol et de l’air, ainsi que détecter les polluants. Un autre projet est Filobot, un robot auto-génératif inspiré des plantes grimpantes. Doté d’une tête rotative, il dépose un filament thermoplastique pour former progressivement son corps, utilisant la technologie FDM. Grâce à des capteurs de mouvement, Filobot peut s’orienter et se déplacer en réagissant à divers stimuli externes, tels que la gravité, la lumière et l’ombre, imitant ainsi le comportement des plantes. Pour les chercheurs, ces avancées pourraient ouvrir de nouvelles perspectives dans l’exploration de zones hostiles ou difficilement accessibles à l’homme.

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