Coupez-les en deux. Les morceaux continuent de ramper. Retournez-les sur le dos. Ils se remettent debout tout seuls. Ces robots n’ont pas été programmés pour survivre : ils ont évolué pour ça, à l’intérieur d’un ordinateur, avant de poser leurs pattes pour la première fois sur un terrain boueux du campus de Northwestern University, dans l’Illinois.

Des briques Lego devenues athlètes

L’équipe du professeur Sam Kriegman, spécialiste de biorobotique au Center for Robotics and Biosystems de Northwestern, a publié ses résultats le 6 mars dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Le principe tient en une idée simple mais radicale : au lieu de concevoir un robot avec un corps fixe, on fabrique des modules autonomes capables de s’assembler entre eux pour former des créatures inédites.

Chaque module ressemble à deux bâtons reliés par une sphère centrale. Il mesure environ un demi-mètre. À l’intérieur de la sphère, tout ce qu’il faut pour fonctionner seul : un circuit imprimé qui fait office de système nerveux, une batterie pour l’énergie, un moteur unique. Seul, un module peut rouler, pivoter sur lui-même et sauter. Mais la vraie puissance apparaît quand plusieurs modules se connectent.

Chaque sphère offre 18 points d’accroche. Deux modules peuvent donc s’assembler de 435 façons différentes. Avec cinq modules, les combinaisons possibles se comptent en centaines de milliards. C’est là qu’intervient l’intelligence artificielle.

L’évolution artificielle remplace les ingénieurs

Plutôt que de dessiner des formes de robots à la main, l’équipe a utilisé un algorithme évolutionnaire inspiré de la sélection naturelle. Le programme reçoit les blocs modulaires comme matière première et un objectif : se déplacer le plus efficacement possible. Il génère des centaines de configurations, les teste en simulation, garde les meilleures et les « croise » entre elles pour produire de nouvelles générations.

Le résultat surprend même les chercheurs. Les formes qui émergent ne ressemblent à rien de connu en robotique. Certaines ondulent comme des phoques, d’autres bondissent comme des lézards ou rebondissent à la manière de kangourous. « Ce sont les premiers robots à mettre le pied dehors après avoir évolué à l’intérieur d’un ordinateur », résume Kriegman dans le communiqué de Northwestern. « Ils sont assemblés rapidement et se mettent littéralement à courir dès le premier pas. »

L’algorithme a découvert quelque chose que les ingénieurs en robotique n’avaient jamais envisagé : dans certaines configurations, un module cesse de servir de patte et devient une colonne vertébrale, un élément structurel qui ne touche plus le sol mais stabilise l’ensemble. Le corps du robot se réorganise de lui-même autour de la fonction.

Indestructibles par conception

C’est le point le plus frappant de cette recherche. Un robot classique, qu’il soit quadrupède comme ceux de Boston Dynamics ou bipède comme les humanoïdes de Figure AI, possède un corps rigide. Si une patte casse, la machine s’effondre. Elle n’a pas été conçue pour fonctionner avec trois pattes, encore moins avec une seule.

Les métamachines de Northwestern fonctionnent sur une logique inverse. Puisque chaque module est un robot complet en soi, une créature coupée en deux produit simplement deux créatures plus petites. Les morceaux ne deviennent pas du poids mort : ils continuent de rouler, de ramper, de chercher à rejoindre le groupe. L’équipe a filmé des robots retournés sur le dos qui se remettent instinctivement à l’endroit, puis reprennent leur trajectoire comme si de rien n’était.

Cette résilience est structurelle, pas logicielle. Il n’y a pas de programme « mode dégradé » : c’est la conception même du système qui rend la destruction quasi impossible. Gizmodo note avec un humour grinçant que les robots « ne peuvent pas encore absorber de nouveaux modules de manière autonome ni se dupliquer eux-mêmes », mais que le mot « encore » fait beaucoup de travail dans cette phrase.

Le fossé avec la robotique commerciale

La recherche de Kriegman met en lumière une limite fondamentale de la robotique actuelle. En une décennie, l’industrie a convergé vers deux architectures : le chien-robot à quatre pattes et l’humanoïde bipède. Des entreprises comme Unitree, qui a livré plus de 13 000 robots humanoïdes en 2025 selon ses propres chiffres, ou Boston Dynamics avec son Spot, misent sur des corps prédéfinis, optimisés pour un usage précis.

Cette approche fonctionne dans un entrepôt ou une usine, des environnements contrôlés où les obstacles sont prévisibles. Elle montre ses limites dès que le terrain devient chaotique : décombres après un séisme, forêt dense, surface lunaire. C’est exactement là que des robots capables de se reconfigurer au vol prendraient l’avantage.

IEEE Spectrum, la publication de référence de l’Institut des ingénieurs en électricité et électronique, a relayé les travaux dans sa sélection hebdomadaire de vidéos robotiques, soulignant l’aspect « disconcertant » de la locomotion de ces machines. Leurs mouvements saccadés, comparés à ceux d’araignées mécaniques, sont effectivement loin de la fluidité d’un chien-robot commercial. Mais la fluidité n’est pas le but. La survie, si.

Des pattes standardisées pour des corps infinis

L’étude publiée dans PNAS ouvre une perspective que Kriegman formule avec prudence : la production en masse de modules standardisés. Si les pattes modulaires étaient fabriquées industriellement comme des composants interchangeables, n’importe qui pourrait assembler un robot adapté à sa mission en quelques minutes, puis le reconfigurer pour la suivante.

Les co-premiers auteurs de l’étude, Chen Yu, David Matthews et Jingxian Wang, tous doctorants à Northwestern, ont également collaboré avec Douglas Blackiston de l’université Tufts et du Wyss Institute de Harvard, un laboratoire spécialisé dans l’ingénierie bio-inspirée. Ce croisement entre robotique modulaire et biologie n’est pas anodin : Kriegman est aussi l’un des créateurs des xénobots, ces micro-robots vivants fabriqués à partir de cellules de grenouille qui avaient fait sensation en 2020.

Pour l’instant, les métamachines restent des prototypes de laboratoire. Elles ne peuvent pas encore s’auto-assembler ni se réparer sans intervention humaine. La prochaine étape, décrite dans le papier, serait de leur donner cette capacité, ce qui les rapprocherait des organismes biologiques capables de cicatriser. La conférence ICRA 2026, le plus grand rassemblement mondial de robotique prévu à Vienne du 1er au 5 juin, sera l’occasion de voir si d’autres équipes adoptent cette approche évolutionnaire qui, pour la première fois, laisse l’IA décider à quoi un robot devrait ressembler.