Un mécanisme à jambes (mécanisme de marche) est un assemblage de barres et d’articulations (liaison mécanique) destiné à simuler le mouvement de marche des humains ou des animaux. Les jambes mécaniques peuvent avoir un ou plusieurs actionneurs, et peuvent effectuer des mouvements planaires simples ou complexes.
Par rapport à une roue, un mécanisme de jambe est potentiellement mieux adapté à un terrain inégal, car il peut franchir les obstacles.[1]
Un autre objectif de conception peut être que la taille et la longueur de foulée etc. puissent être contrôlées par l'opérateur.[2] Cela peut être facilement réalisé avec un mécanisme à jambe hydraulique, mais n'est pas possible avec un mécanisme à jambe à manivelle.[2]
L'optimisation doit être faite pour tout l’ensemble du mécanisme - idéalement, la variation force/couple pendant une rotation devrait s'annuler.[1]
En 1770, Richard Lovell Edgeworth essaya de construire une machine qu'il appelait « cheval de bois », mais n'y parvient pas. [3] [4]
En 1878, Pafnouti Tchebychev créa un mécanisme plantigrade, conçu à partir de son mécanisme lambda, utilisant une manivelle comme actionneur. Cependant, le but de ce mécanisme était de démontrer l'efficacité du mécanisme lambda pour convertir un mouvement de rotation en translation rectiligne, le plantigrade ne fut pas plus développé.
En 1960, le professeur Joseph E. Shigley publia une étude théorique sur l'intérêt que présentait un mécanisme à jambes dans un contexte militaire. Il essaya de nombreuses configurations n'utilisant que des pivots et une manivelle pour actionneur, et défini les critères principaux de choix d'un mécanisme marcheur.[2]
À partir des années 90[3], Theo Jansen commença la conception de ses "strandbeesten", des mécanismes à jambes conçus pour fonctionner sur la plage, avec l'ambition qu'ils deviennent un jour autonomes. Le mécanisme de Jansen - l'architecture d'une patte - est aujourd'hui l'une des architecture les plus connues parmi les mécanismes à jambes, du fait de la fluidité du mouvement obtenu et des bons rendements énergétiques.
Mécanisme à jambes à 8 barres[4]
Chaise marchante de l’Institut de Technologie de Tokyo[5]
Mécanisme à jambe à pantographe à 2 degrés de liberté[6]
Mécanisme à jambe à 2 degrés de liberté de type RPRPR[7]
Mécanisme de Ghassaei[1]
Machine plantigrade de Tchebychev[8]
Mécanisme TrotBot (sans mécanisme de talon)[9]
Strider Linkage[10]
* | 4 jambes | 6 jambes |
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Strandbeest | ||
Mécanisme de Ghassaei | ||
Mécanisme de Klann 1 | ||
Mécanisme de Klann 2 | ||
Mécanisme plantigrade | ||
Trotbot[11] | ||
Mécanisme Strider[10] |
Les mécanismes ci-dessus ne sont que des mécanismes planaires, mais il existe également des mécanisme plus complexes tel que:
Comparaison de mécanismes à jambes utilisant une manivelle (en)
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