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A small shell hits the ground, and what happens next depends less on a command than on the surface beneath it. BeanBot, built by researchers in the Italian Institute of Technology’s Bioinspired Soft Robotics department, can jump, roll, flip, slide and climb slopes without motors, batteries, sensors or onboard computing.
Une petite coque heurte le sol, et ce qui se passe ensuite dépend moins d’une commande que de la surface sous-jacente. BeanBot, construit par des chercheurs du département de robotique souple bioinspirée de l’Institut italien de technologie, peut sauter, rouler, se retourner, glisser et gravir des pentes sans moteur, batterie, capteur ni informatique embarquée.
Its engine is a tiny heat-responsive spring made from a shape-memory alloy, a material that changes shape when heated. Magnets hold the spring as it stores energy; once it reaches about 70–80°C, the spring releases that energy suddenly and pushes the bean-shaped shell into the air. The shell then determines the next move rather than following software instructions.
Son moteur est un minuscule ressort sensible à la chaleur fabriqué en alliage à mémoire de forme, un matériau qui change de forme lorsqu’il est chauffé. Des aimants maintiennent le ressort pendant qu’il emmagasine de l’énergie ; une fois qu’il atteint environ 70–80 °C, le ressort libère soudainement cette énergie et propulse la coque en forme de haricot dans les airs. La coque détermine ensuite le mouvement suivant au lieu de suivre des instructions logicielles.
The design has one curved side and two flat sides. The curved side lets BeanBot roll, while the flat sides help it remain stable and can help it climb slopes between 10 and 18 degrees. The shape can also help it turn itself over after landing. In tests of 92 jumps, about 81.5 percent developed into further movements such as rolling, sliding, bouncing or flipping.
La conception comporte un côté courbe et deux côtés plats. Le côté courbe permet à BeanBot de rouler, tandis que les côtés plats l’aident à rester stable et peuvent l’aider à gravir des pentes de 10 à 18 degrés. Cette forme peut également l’aider à se retourner après l’atterrissage. Lors de tests portant sur 92 sauts, environ 81,5 % se sont transformés en mouvements supplémentaires, comme rouler, glisser, rebondir ou se retourner.
The results are small but tangible: BeanBot can jump as high as about 30 centimetres and roll around 80 centimetres. Its shell weighs about 3.8 grams, and the jumping module about 8 grams. The complete system combines a 3D-printed shell, the spring and magnets, with no onboard electronics.
Les résultats sont modestes mais bien réels : BeanBot peut sauter jusqu’à environ 30 centimètres et rouler sur environ 80 centimètres. Sa coque pèse environ 3,8 grammes, et le module de saut environ 8 grammes. Le système complet associe une coque imprimée en 3D, le ressort et les aimants, sans aucun composant électronique embarqué.
Concretely, BeanBot shows how a robot’s body and surroundings can take over part of the work normally assigned to sensors, computers and software. That could offer a simpler way to produce varied movement in complex environments, but the current machine is slow: activation takes 30 to 180 seconds, and recovery takes 130 to 140 seconds before another cycle. The researchers say future material improvements could reduce those times and lower the temperature needed to trigger a jump.
Concrètement, BeanBot montre comment le corps d’un robot et son environnement peuvent prendre en charge une partie du travail normalement confié aux capteurs, aux ordinateurs et aux logiciels. Cela pourrait offrir une manière plus simple de produire des mouvements variés dans des environnements complexes, mais la machine actuelle est lente : l’activation prend 30 à 180 secondes, et la récupération 130 à 140 secondes avant un nouveau cycle. Les chercheurs estiment que de futures améliorations des matériaux pourraient réduire ces délais et abaisser la température nécessaire pour déclencher un saut.