Le robot bipède Sherpa est un robot marcheur bio-insipré. Les proportions de ses membres respectent celles du corps humain, comme la plupart des robots anthropomorphiques. La cinématique est calquée sur les mouvements principaux des membres inférieurs. Le point allant plus loin que ses robots contemporains est que son actionnement est mécaniquement réversible, c'est-à-dire que comme les êtres humains, il peut être manipulé lorsqu'il n'est pas alimenté (alors que dans la majorité des robots, cette fonction est "émulée" par un système de commande). Comme pour certains cobots utilisant des technologies similaires, cela réduit sa dangerosité par rapport à un environnement humain. De plus, cette "transparence" de la mécanique confère intrinsèquement la capacité au robot de ressentir au niveau de ses actionneurs, les interactions qu'il a avec le monde extérieur et de mieux y réagir. Le robot à néanmoins besoin de rassembler des informations supplémentaires pour accomplir la tâche de marche et de stabilisation. Ces informations sont fournies par des capteurs d'effort au niveau de ses pieds et deux caméras équipées d'objectifs de vision omnidirectionnelle.

La démarche qui a conduit à la création de ce robot a été dictée par cette recherche de "transparence naturelle" tout en minimisant la masse du robot, son encombrement et en favorisant la standardisation de ses composants (mêmes ensembles dupliqués plusieurs fois). Les contraintes de réversibilité interdisent l'utilisation de systèmes de réduction à engrenages. Les moteurs doivent donc fournir un couple important à faible vitesse (les moteurs électriques classiques fournissent un couple faible et une vitesse de rotation élevée). Les moteurs à fort couple servent à l'entrainement direct et sont de grand diamètre et très pesants. Une version spécifique allégée a été conçue. Le centre du rotor a été évidé. Outre la réduction de la masse totale et des inerties en mouvement, cela a libéré de l'espace pour y loger un système vis-écrou à grand pas (donc réversible) qui agit sur une transmission par câble, similaire au rôle des tendons, transmettant le mouvement au niveau des articulations.

D'autres robots du LIRMM ont utilisé un système de transmission similaire (Robot Assitst voir Philippe Fraisse) pour construire les membres supérieurs de robots domestiques. Cette technologie est contraignante, mais c'est un des rares moyens de garantir cette réversibilité mécanique. Elle a été peu adoptée dans les systèmes actuels. Il n'y a pas eu de suite sur cette proposition de robot. Tous les éléments de ce prototype, moteurs, organes de transmission, "squelette" et même électronique de commande ont été conçus spécifiquement sous des contraintes de légèreté. De ce fait, chaque élément clé de SHERPA est prototype avec les aléas que cela comporte par rapport à des composants standard industriels produits en grande série et éprouvés. Concrètement cela signifie que son taux de panne n'est pas au niveau de celui d'un système basé sur l'assemblage de composants sur étagère. Hors des difficultés liées à cet aspect chronophage inhérent aux prototypes construits en laboratoire, le robot était fonctionnel. Une des grandes difficultés relatives aux tests de locomotion bipède est la difficulté à conduire des expérimentations sereines car la moindre chute (peu importe son origine) risque d'endommager le système et de le rendre indisponible pendant une longue période.

Si un tel projet devait être conduit aujourd'hui, le robot serait probablement différent. Tout en respectant les mêmes principes, l'électronique de puissance, la perception de l'environnement et la conception de certains éléments mécaniques utiliseraient les avancées technologiques de cette dernière décennie dont la perception 3D et la fabrication additive de pièces mécaniques optimisées topologiquement.

Sinon, pour les matériaux spécifiques, je n'en sais pas grand chose. A mon avis rien de spécial dans la mécanique, je ne me souviens plus bien. Acier, tubes composites en carbone (l'équivalent des os), aluminium certainement une nuance aéronautique... Pour les moteurs, ben du fer, du cuivre et des aimants  (certainement avec une composition particulière pour générer un grand champ magnétique, voir avec ERNEO ou Daniel MATT(IES)). L'ensemble moteur/système vis-écrou a été testé séparément avant l'assemblage du robot. La puissance massique et la force développée sont remarquables (je me demande si on n'a pas soulevé entre 50 et 100kg avec ce truc)

La réversibilité.d'un actionneur est sa capacité à se rétracter lorsqu'un effort extérieur lui est appliqué. On parle aussi de transparence qui désigne une fonction de transfert de l'actionneur proche de l'identité (pas d'inertie ni de frottements).
Le robot perçoit son environnement à 360° grâce à une caméra panoramique, à l'aide de capteurs d'efforts 6 axes dans les chevilles pour détecter les interactions avec le sols, ainsi qu'à l'aide de codeurs absolus dans chacune de ses articulations.
Les moteurs rotatifs sont creux pour permettre l'usage d'une vis à grand pas en son centre et ainsi produire un mouvement linéaire à même à entraîner les câbles de transmission mécanique.
Ce robot a permis la mise aux point d'actionneurs électriques à fort couple, actionneurs qui sont aujourd'hui exploités par la société partenaire Erneo. Il a également donné lieu à la réalisation d'un exosquelette de compensation de la gravité pour la marche (absent du robot mais réalisé dans le cadre du projet). Ce dispositif ce voulait innovant car quasi-passif. Ce robot bipède n'est qu'un prototype qui demanderait de fortes améliorations avant d'envisager une utilisation à plus grande échelle. La répartition des masses est notamment à revoir avec des jambes plus légères en comparaison du buste, respectant ainsi mieux le modèle de pendule inversé plus efficient pour la marche.