Le MIT a conçu un robot qui vole et plonge comme un oiseau de mer, mais sans pattes : le truc réside dans l’angle de décollage

Quand on parle de drones, on pense automatiquement aux véhicules volants, mais il existe aussi des drones sous-marins. Ce qui n’est pas si courant, c’est qu’un même drone soit capable de faire les deux. C’est exactement ce que le MIT vient de réaliser : un petit robot doté d’ailes capables de voler et de plonger dans l’eau, comme s’il s’agissait d’un oiseau marin en chasse.

Le robot, qu’ils ont baptisé du nom peu évocateur de « véhicule air-eau à ailes rabattables » (FAAV), a été développé par une équipe d’ingénieurs du MIT et de l’EPFL et pose les bases de la création d’un nouveau type de drones capables de se déplacer dans divers environnements.

Inspiré par la nature

Le design n’a rien à voir avec celui d’un drone volant typique puisqu’il n’a pas d’hélices, mais pour voler, il utilise deux ailes comme celles d’un oiseau. Les ailes sont fixées à un petit fuselage central où se trouvent la batterie et le moteur qui les déplacent.

Les ailes sont constituées d’une fine membrane avec un revêtement hydrophobe qui repousse l’eau, afin de ne pas ajouter de poids ni ralentir vos mouvements lorsque vous sortez de l’eau. Il dispose également d’une queue réglable qui vous permet de faire des virages et d’ajuster l’inclinaison aussi bien en entrant qu’en sortant de l’eau. Au total, il ne pèse que 300 grammes.

Pour sa création, les ingénieurs ont analysé les caractéristiques de plus de 100 espèces d’oiseaux plongeurs, comme les macareux, les pétrels et les martins-pêcheurs. Ce qu’ils ont observé, c’est que les oiseaux plus petits sont capables de battre des ailes environ dix fois dans les airs et quatre fois dans l’eau, alors que la fréquence est plus faible chez les oiseaux plus gros comme les mouettes. Pour simuler différents types de vol, ils ont créé plusieurs types d’ailes de différentes tailles interchangeables.

Il y a une nuance curieuse : la majorité des oiseaux plongeurs utilisent leurs pattes pour prendre de l’élan et décoller de l’eau. Le robot n’en a pas et obtient toujours le même effet, le truc réside dans l’angle de décollage. Après plusieurs tests ils ont vu qu’il fallait qu’il sorte de l’eau à 70 degrés, s’il va trop loin, au lieu de décoller, il retombe à la renverse.

Recherche et exploration à distance

La question logique est de savoir à quoi ça sert, et il y a deux réponses. La première est qu’ils voulaient étudier plus en profondeur la mécanique du vol de ces oiseaux et comment ils la modifient lorsqu’ils passent de l’air à l’eau et vice versa. La seconde consiste à utiliser ce robot comme véhicule d’exploration de zones reculées.

L’idée de Raphael Zufferey, auteur principal de l’étude, est que ces robots peuvent être lancés depuis un navire ou la côte pour voler vers des zones d’intérêt (comme un iceberg, un port, un groupe de baleines), s’immerger pour prélever un échantillon ou une mesure, et voler à nouveau pour fournir les données. Le tout beaucoup moins cher qu’avec les moyens océanographiques traditionnels, et avec la possibilité de répéter le processus toutes les heures au lieu de chaque semaine.

Les prochaines étapes de l’équipe consistent à donner aux ailes la capacité de tourner (en plus de battre) et de tester le robot dans des conditions plus défavorables, telles que des eaux agitées ou du vent.

Images | M.I.T.

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