L'exploration martienne évoluera à l'aube de 2020 vers des robots aux coûts restreints, aux dimensions réduites et à la mobilité adaptée aux terrains accidentés qui sont riches en information géologique. Le Canada étant un chef de file international en robotique spatiale, une participation à ces missions semble une évolution naturelle de son programme. Dans le but de développer une banque de solutions spécifiques à la robotique planétaire, le Département des technologies spatiales de l'Agence spatiale canadienne nous a confié le mandat de concevoir et de fabriquer une plate-forme de robot marcheur.

Fig. 1 : Certaines régions de Mars présentent une géologie fortement accidentée.

Nos principaux objectifs de design ont été de créer une plate-forme simple et fiable capable de se déplacer en terrain accidenté sans se retrouver dans une position la rendant inutilisable, tout en minimisant les dimensions, la masse, le nombre d'actuateurs et la consommation énergétique. Le prototype est le fruit d'études analytiques et numériques de la cinématique et de la dynamique effectuées sur plusieurs modèles géométriques.

Avec seulement deux actionneurs qui entraînent l'ensemble de ses six pattes, le robot présente une simplicité de contrôle qui va de pair avec les requis exigés par le contexte spatial du projet. Il dispose de réflexes mécaniques lui permettant de s'adapter de manière intelligente et automatique à son environnement et présente une efficacité mécanique rarement égalée pour un robot marcheur.

Le prototype a été testé à l'Agence spatiale canadienne sur un terrain simulant la topographie martienne. Cette expérience a démontré la viabilité du concept retenu : sa réversibilité, sa maniabilité et sa stabilité lui ont permis de franchir le champ de roches de long en large et avec une rapidité d'exécution remarquable. L'amélioration du système de transmission, l'ajout du mécanisme de compliance et du contrôle de la démarche tripode en feront certainement un candidat potentiel pour les futures missions planétaires robotisées.