Les deux versions sont alignées bloc par bloc, dans l’ordre du texte : titre, l’essentiel, puis paragraphe par paragraphe. Quand la traduction a fusionné ou scindé un paragraphe, la case correspondante reste vide — on ne rapproche jamais deux passages au jugé.
Remember the “dancing pencils” trick from school, where two pencils pass through a rubber band, get twisted, and then leap apart when released? Researchers at UCLA and the University of Michigan have turned a version of that stored-tension idea into a frog-like robot that hops over grass, sand and small steps. Its limbs are not pushed slowly by a motor. They are loaded with energy and then let go in a single snap.
Vous vous souvenez sans doute du tour des « crayons dansants » vu en classe : deux crayons passés dans un élastique, tordus, puis qui s'écartent brusquement une fois relâchés ? Des chercheurs de l'UCLA et de l'Université du Michigan ont transposé ce principe de tension emmagasinée dans un robot-grenouille capable de franchir l'herbe, le sable et de petites marches. Ses membres ne sont pas poussés lentement par un moteur. Ils sont chargés d'énergie, puis libérés en un seul claquement.
For a machine this small, the obstacles are everyday things. Grass, uneven ground, tiny puddles and loose objects can each stop a robot barely taller than they are. A jump gets it over them, but it needs a strong push delivered very quickly, and the small motors that power tiny robots deliver steady, continuous motion, not bursts. Springs can bridge that gap: a motor loads them slowly, then they release the energy at once. Snapping beams have also been tried, but in a three-dimensional structure they can flip violently or bend gradually, depending on their shape and how they are loaded.
Pour une machine aussi petite, les obstacles sont banals. L'herbe, un sol irrégulier, de minuscules flaques et des objets épars peuvent suffire à arrêter un robot à peine plus haut qu'eux. Un saut permet de les franchir, mais il exige une poussée forte et très rapide, et les petits moteurs qui animent ces robots fournissent un mouvement régulier et continu, et non des impulsions. Les ressorts peuvent combler cet écart : un moteur les charge lentement, puis ils restituent l'énergie d'un seul coup. Des poutres à claquement ont également été essayées, mais dans une structure tridimensionnelle, elles peuvent basculer violemment ou se courber progressivement, selon leur forme et la façon dont elles sont sollicitées.
The team's approach was to find out exactly what separates a sharp snap from a slow bend. They first used computer models to predict how elastic rods respond to combinations of bending and twisting, then used a robotic arm to test those predictions on physical rods. This mapped the conditions that produce a clean snap, and the robot's limbs were designed from that map. Each limb is a straight rod bent into a helix, fixed at one end and turned at the other by a small servo motor. Once the rod's current shape becomes unstable, it flips into another configuration, pushing against the ground. The motor then resets the limb, much of it while the robot is in the air. The team also had to balance force against recovery: some shapes released more energy but needed larger motor rotations between jumps, and the chosen design gives a strong push and a quick enough reset for repeated hops.
L'équipe a cherché à établir précisément ce qui sépare un claquement net d'une flexion lente. Elle a d'abord utilisé des modèles informatiques pour prédire la réponse de tiges élastiques à des combinaisons de flexion et de torsion, puis un bras robotisé pour tester ces prédictions sur des tiges réelles. Cette démarche a permis de cartographier les conditions qui produisent un claquement propre, et c'est à partir de cette cartographie que les membres du robot ont été conçus. Chaque membre est une tige droite enroulée en hélice, fixée à une extrémité et tournée à l'autre par un petit servomoteur. Dès que la forme de la tige devient instable, elle bascule dans une autre configuration en prenant appui sur le sol. Le moteur réarme ensuite le membre, en grande partie pendant que le robot est en l'air. L'équipe a également dû trouver un équilibre entre force et réarmement : certaines formes libèrent davantage d'énergie mais exigent de plus grandes rotations du moteur entre deux sauts. La conception retenue offre une poussée forte et un réarmement suffisamment rapide pour enchaîner les bonds.
In the study published in Science Advances, the team built an 11 cm (4.3 in), 98.2 g (3.5 oz) robot with two snapping rear limbs and compared it with an identical-power version fitted with rigid legs. The snapping robot was faster on every surface, reaching 3.21 body lengths per second on wood and averaging 2.46 body lengths per second across all six surfaces, against 0.79 for the rigid-legged version. The gap was widest on cloth and grass, where the rigid-legged robot nearly stalled. The prototype also climbed small steps, did repeated backflips, and, with thin flexible fins, swam at about half a body length per second and steered around obstacles, including in wind. For now it remains a research prototype: its steering was shown with remote guidance through a sandbox of rocks and with light sensors, and the team has measured its speed only against its own rigid-legged twin.
Dans l'étude publiée dans Science Advances, l'équipe a construit un robot long de 11 cm (4,3 in), pesant 98,2 g (3,5 oz), doté de deux pattes arrière à claquement, et l'a comparé à une version identique en puissance, équipée de pattes rigides. Le robot à claquement a été plus rapide sur toutes les surfaces, atteignant 3,21 longueurs de corps par seconde sur le bois et une moyenne de 2,46 longueurs de corps par seconde sur les six surfaces, contre 0,79 pour la version à pattes rigides. L'écart était le plus marqué sur le tissu et l'herbe, où le robot à pattes rigides a presque calé. Le prototype a aussi franchi de petites marches, enchaîné les saltos arrière et, avec de fines nageoires souples, nagé à environ une demi-longueur de corps par seconde, en contournant des obstacles, y compris par temps venteux. Pour l'instant, il reste un prototype de recherche : sa direction a été démontrée à distance, dans un bac à sable rempli de cailloux, et à l'aide de capteurs de lumière, et l'équipe n'a mesuré sa vitesse que face à son jumeau à pattes rigides.
For inspection teams and search-and-rescue crews working in debris-heavy sites, a robot that leaps over rubble rather than getting stuck could matter, and one that can also paddle through water with the same limbs widens where it can go. The researchers see a second benefit beyond navigation: the mechanics do part of the work that would otherwise need a larger motor or more complex control. Huang, one of the researchers, suggests the idea could fit a fast-closing robotic gripper. Those uses are not yet demonstrated, and they depend on the robot first proving itself against other small robots, which the study has not yet done.
Les équipes d'inspection et les secouristes qui interviennent sur des sites encombrés de débris pourraient trouver un intérêt à un robot qui franchit les gravats au lieu de rester coincé, et qui peut en plus nager avec les mêmes membres, ce qui élargit ses zones d'action. Les chercheurs voient un second avantage au-delà de la navigation : la mécanique accomplit une partie du travail qui exigerait sinon un moteur plus puissant ou une commande plus complexe. Huang, l'un des chercheurs, suggère que ce principe pourrait convenir à une pince robotisée à fermeture rapide. Ces usages ne sont pas encore démontrés, et ils dépendent d'abord de la capacité du robot à faire ses preuves face à d'autres petits robots, ce que l'étude n'a pas encore fait.