BigDog

La mission à Boston Dynamics est de développer un robot tout terrain, avec la vitesse, la mobilité et l’autonomie d’un être vivant. BigDog est un exemple de robot tout terrain. Pour atteindre cet objectif, il est équipé avec des détecteurs de terrain, de l’informatique très sophistiquée et des systèmes d’alimentation.

Moins de la moitié de la surface terrestre de la planète est accessible aux véhicules à roues. Les humains et la faune, quand à eux peuvent quasiment aller où ils le veulent.

BigDog est un robot en cours d’élaboration à Boston Dynamics, il est financé par DARPA (est une agence du département des Etats Unis qui est chargé de la recherche et développement des nouvelles technologies destinées à un usage militaire.). Il devrait être assez intelligent pour négocier des terrains dangereux avec un minimum de conseils et d’interventions humaines.

BigDog a un système embarqué qui lui permet de : se fournir en alimentation, détecter le type de surface, contrôler et de communiquer. 

Le moteur de BigDog a la même puissance que cette 2CV
Le moteur de BigDog a la même puissance que cette 2CV

L’alimentation est un refroidisseur d’eau pour un moteur à combustion interne, il fournit environ 15 CV (comme cette Citroën). Le moteur entraîne une pompe hydraulique qui achemine de l’huile hydraulique à haute pression à travers un système composé de filtres, de collecteurs, d’actionneurs et de plomberie. Les actionneurs sont à faible frottement, chaque actionneur est muni de capteurs de position commune. Chaque jambe a 4 vérins hydrauliques.

 

Un ordinateur de bord contrôle le comportement de BigDog, il gère les capteurs et les communications.

 

Ce robot possède environ 50 capteurs. Des capteurs inertiels pour mesurer l’altitude et l’accélération du corps et des capteurs pour mesurer la force et le travail des actionneurs. L’ordinateur de bord intègre des informations provenant de ces capteurs pour fournir des estimations de la façon dont BigDog est en mouvement dans l’espace. 

 

BigDog a une grande variété de comportements de locomotion. Il peut se tenir debout, jusqu’à s’accroupir, il peut marcher avec une démarche d’analyse, il sait marcher avec une allure de trot tout en levant les jambes en diagonale par paires.

 

 

Il pèse environ 109 kg, ses dimensions sont de l’ordre d’un mètre de hauteur et de long et 0.3 mètre de large

 

BigDog est généralement dirigé par un Homme qui travaille grâce à une unité de contrôle qui communique avec le robot via des radios. Il guide le robot le long de son chemin d’accès tout en contrôlant la vitesse. Il peut également dire au robot de démarrer ou d’éteindre son moteur, de se lever, de s’accroupir, d’indiquer les cadences (pas, trot, ou jogging). Le seul opérateur fournit des données de haut niveau.

 

 

BigDog est capable d’effectuer une randonnée de 10km en 2h.1/2.Il y a un système de vision stéréo et un LIDAR sur BigDog. Le système de vision stéréo a été développé par le Jet
Propulsion Laboratory. Il se compose d'une paire de stéréos
caméras, un logiciel informatique et de la vision. Le système stéréo
peut être utilisé pour acquérir la forme du terrain en 3D, Le LIDAR sert à un humain à suivre BigDog chef de file, sans obliger l’exploitant à conduire sans interruption. 

 

Commandes

 

 

En utilisant une estimation de sa vitesse et de l’accélération latérale, il détermine à partir des capteurs le comportement de ses jambes.

Le contrôle répartit la charge entre les jambes pour optimiser leur capacité de charge.

Un modèle de jambe virtuelle coordonne les jambes.

Des algorithmes servent pour la marche quadrupède inclinée et le terrain accidenté

Le système de contrôle s’adapte aux changements de terrain à travers une détection de terrain et un contrôle de la posture. Le système de contrôle utilise des informations pour déterminer quand les pieds sont en contact avec le terrain et pour déterminer la charge souhaitée sur chaque pied et actionneur. Un algorithme de posture contrôle la position du corps par la coordination de la cinématique des jambes avec la réaction des jambes en contact avec le sol.

BigDog s’adapte au terrain de deux façons. Il ajuste sa hauteur et son altitude pour se conformer au terrain local, il ajuste sa masse par rapport à la gravité pour compenser la fréquentation de l’orientation. 

 

Futur :

 

BigDog est le plus avancé des quadrupèdes au Monde et pourtant sa marge de progression est énorme, il doit d’abord évoluer sur 4 domaines :

  • ·         Terrain rugueux
  • ·         Capacité à se relever
  • ·         Un fonctionnement plus silencieux
  • ·         Plus d’autonomie