RPC-JaM - Robot Parallèle Continu à Jambes Modulaires

Coordinateur : Quentin Peyron, Inria, CRIStAL

Équipe : DEFROST du Groupe Thématique CO2.

Partenaire : Bruno Fruchard, Inria, CRIStAL

Équipe : Loki du Groupe Thématique : I2C

Dates : 2025-2030

Résumé :

Le projet RPC-JaM vise à réaliser des avancées fondamentales sur les robots parallèles continus, une classe de robots déformables caractérisées par un assemblage en parallèle de jambes élastiques élancées. Leur flexibilité naturelle leur confère un degré d’adaptabilité et de sûreté en cas de contact avec l’environnement ou un opérateur humain les rendant particulièrement intéressants pour évoluer dans des environnements sensibles, comme dans des applications cobotiques ou médicales. Malgré leurs nombreux avantages observés et démontrés dans la littérature, ces robots sont cependant sujets à des problèmes de singularité et de perte de stabilité, de temps de calcul des modèles utilisés pour leur commande et de complexité de conception. Pour résoudre ces défis, nous proposons l’approche originale de les considérer comme l’assemblage de jambes élastiques modulaires, chacune équipée de son propre réseau de capteurs, d’actionneurs et d’unité de calcul.
Les objectifs du projet sont tout d’abord de répondre aux problèmes scientifiques fondamentaux cités, potentiellement simplifiés car envisagés à l’échelle d’une jambe et pas de la structure complète, avec un travail supplémentaire sur la coordination des jambes assemblées. Notre but est également de fédérer les acteurs français travaillant sur le développement de cette classe de robot en plein essor et de diffuser et confronter les résultats obtenus auprès du grand public. En effet, plutôt qu’un démonstrateur pour une application spécifique, nous proposons de valoriser les résultats de recherche au travers de la réalisation d’œuvres d’arts interactives utilisant un ou des robots parallèles continus qui seront exposées afin d’observer et analyser les retours de l’audience, ceci permettant d’aider à questionner les usages de la robotique parallèle continue. Le projet RPC-JaM rassemble 5 partenaires (Centre Inria de l’Université de Lille, LS2N à Nantes, FEMTO-ST à Besançon, ENSADLab à Paris, le Lieu Unique à Nantes.

Abstract :

The RPC-JaM project aims at advancing fundamentally the development of parallel continuum robots, a class of deformable robots obtained by assembling slender elastic legs in parallel. Their natural compliance enables them, to a certain degree, to adapt safely to their environment in case of contact, making them particularly interesting in tasks with sensitive environments such as medical interventions and cobotics. Despite all their advantages observed and demonstrated in the litterature, developing these robots comes with challenges such as the presence of singularities and elastic stability deficiency, models with high computation time, and a complex design. To solve these issues, we propose to follow an original approach where the robot is seen as the assembly of modular limbs, each one having its own sensors, actuators and processing units.
The objective of this project is first of all to tackle the previous scientific challenges, eventually simplified as they are considered as the limb level and not the entire structure, with an additional work on how the assembled legs cooperate. Our goal is also to federate french research on this strongly emerging topic, and to disseminate the results to the public. Indeed, instead of buiding demonstrators for specific applications, we propose to valorize these results through the developement of interactive art with one or several parallel continuum robots, which will be exposed, and to observe and analyse the people’s reactions. The RPC-JaM project is composed of 4 partners (Centre Inria de l’Université de Lille, LS2N in Nantes, FEMTO-ST in Besançon, ENSADLab in Paris, le Lieu Unique in Nantes).