Retour sur la première rencontre du cycle « Au Cœur de la Recherche » Impression 3D de silicone pour la conception de nouveaux robots souples

Quand la robotique s’inspire du vivant

Les robots sont traditionnellement constitués de pièces rigides : moteurs, articulations, bras mécaniques… Mais dans certaines applications, notamment médicales, la rigidité peut être une limite, notamment dans un environnement aussi contraint qu’une IRM.

La robotique souple cherche au contraire à concevoir des robots capables de se déformer et de mieux s’adapter à leur environnement. La pieuvre en est un exemple spectaculaire : grâce à son corps souple, elle peut se faufiler dans des espaces très étroits.

L’équipe RDH travaille avec des chirurgiens pour développer de nouvelles techniques et de nouveaux dispositifs, en associant mécanique, robotique, électronique, informatique et traitement des données.

Pour reproduire certaines de ces propriétés, les chercheurs s’intéressent notamment au silicone. Ce matériau est souple et élastique et présente un intérêt pour certaines applications médicales.

Mais comment fabriquer un robot souple ?

C’est là que commence le véritable défi.

L’impression 3D permet de fabriquer un objet couche par couche. Mais imprimer du silicone est beaucoup plus complexe qu’imprimer un matériau rigide classique.

Le silicone s’écoule, se déforme et durcit progressivement. La forme obtenue dépend donc de nombreux paramètres : la vitesse d’impression, la quantité de matériau déposée, la hauteur de la buse ou encore la manière dont celle-ci se déplace.

Même pour imprimer un simple « cordon » de silicone, le résultat peut varier. Le matériau peut s’étaler, s’écraser ou même s’emmêler pendant l’impression. Et lorsqu’on veut fabriquer des formes complexes, les difficultés se multiplient.

Comprendre pour mieux maîtriser l’impression

C’est précisément sur cette problématique que travaille Chloé Lindingre dans le cadre de sa thèse, au sein du projet RAMSAI (« Fabrication Additive Robotisée pour le silicone assistée par intelligence artificielle »), financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR-22-CE10-0001).

Son objectif : comprendre comment les différents paramètres de l’impression influencent la forme du silicone déposé, afin de pouvoir mieux prévoir et contrôler le résultat.

Pour cela, des essais sont réalisés avec une plateforme robotisée équipée d’une buse d’impression. Les chercheurs mesurent la forme du silicone obtenu et construisent progressivement une base de données.

Ces données permettent ensuite de développer des modèles capables de prédire le résultat de l’impression.

L’idée est de passer progressivement d’une logique de « essais et erreurs » à une fabrication mieux maîtrisée : si l’on connaît le résultat que l’on souhaite obtenir, pouvoir déterminer les paramètres d’impression nécessaires pour y parvenir.

Cette maîtrise est essentielle pour pouvoir fabriquer demain des structures en silicone toujours plus complexes et, à terme, développer de nouvelles générations de robots souples.

Une recherche à la croisée de plusieurs disciplines

Derrière une technologie qui peut sembler simple — imprimer du silicone — se cache donc un véritable travail de recherche qui mobilise de nombreuses compétences : mécanique, robotique, mécatronique, commande, vision, intelligence artificielle et analyse de données.

C’est aussi ce qui fait l’intérêt de ces recherches pour les entreprises : mieux maîtriser un procédé de fabrication peut ouvrir la voie à de nouveaux produits, de nouvelles applications et de nouvelles façons de répondre à des problématiques industrielles ou médicales.

Des échanges avec le public

La présentation de Pierre Renaud et Chloé Lindingre a également donné lieu à de nombreux échanges avec les étudiants et les membres du personnel présents.

Les questions ont porté aussi bien sur les aspects techniques du procédé que sur les applications possibles et les choix réalisés au cours de la recherche. Un temps d’échange qui a permis de prolonger la présentation et de faire dialoguer chercheurs, étudiants et personnels autour des possibilités offertes par ces nouvelles technologies.

Cette première rencontre illustre pleinement l’objectif du cycle « Au Cœur de la Recherche » : ouvrir les portes des laboratoires, rendre la recherche accessible et montrer comment une question scientifique peut progressivement conduire à de nouvelles solutions concrètes.

Prochaine rencontre : mercredi 4 novembre 2026 à 17 h 30, autour du thème « Les matériaux se font mousser ».

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