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Imaginez un pigeon perché sur un fil téléphonique. Prêt à décoller, il lève les ailes, saute dans les airs et disparaît; peut-être dans l’intention de laisser sa carte de visite sur le pare-brise de votre voiture.

Imiter les oiseaux pour concevoir de meilleurs robots

Cette série d’actions est tellement banale que vous ne lui accorderez probablement pas beaucoup d’attention. Mais Ben Parslew, ingénieur en biomécanique à l’Université de Manchester, essaie de concevoir des robots capables de sauter comme des oiseaux.
La plupart des robots conventionnels utilisent des roues pour se déplacer, limitant leur mobilité. Il faut des robots plus agiles qui «peuvent sauter par-dessus des obstacles ou des débris dans des environnements encombrés», explique Parslew. Pour concevoir une telle machine, il s’est tourné vers la nature: «les oiseaux sont vraiment de bons sauteurs», note-t-il.
Le problème, c’est que, lorsque les oiseaux commencent à s’envoler, ils se penchent si loin que, selon les règles de la physique, ils devraient se renverser et tomber sur leur bec. Pourtant cela n’arrive pas. Parslew et son équipe ont utilisé la modélisation informatique pour découvrir comment les oiseaux ne tombaient pas.
Ils ont découvert que les oiseaux tournaient légèrement leur corps en arrière tout en accélérant. Ils ont également des articulations flexibles au niveau des jambes et des orteils, ce qui les empêche de décoller brièvement et de s’écraser immédiatement après leur envole. Ces résultats ont été publiés en octobre dernier dans la Royal Society Open Science.

Concevoir des robots qui prennent leur envole plus efficacement

Parslew pense que les ingénieurs peuvent utiliser ces informations pour concevoir des robots capables non seulement de bien sauter, mais aussi de se lancer plus efficacement en vol. La plupart des robots volants conçus par des humains nécessitent soit de longues pistes (par exemple, des avions), soit des surfaces planes et stables (par exemple, des hélicoptères ou des drones) pour le décollage. Quoi qu’il en soit, ils mettent un certain temps à surmonter la gravité et à prendre de la hauteur.
Le biomécanicien de l’Université de Californie du Sud, Michael Habib, qui n’a pas participé à cette étude, indique que les ressorts et les leviers permettent une accélération plus rapide que ne le font les roues et les essieux.
De plus, plusieurs animaux sont des maîtres des ressorts et des leviers. «Un lion battra une Lamborghini Diablo pour les 30 premiers mètres», dit-il. Alors que la voiture doit monter en puissance, le félin se catapulte très rapidement. Le même principe sous-tend la manière dont les oiseaux initient leur vol.

Concevoir des rovers pour parcourir le sol d’autres planètes

«Si vous pouvez comprendre comment cela fonctionne», ajoute Habib, «vous pouvez construire un robot qui sait courir, qui vole efficacement, et sera également bon pour décoller à toute vitesse dans toutes sortes de conditions, et atterrir sur une très petite zone. ”Parslew conçoit actuellement un tel robot, comme alternative aux rovers à roues pour explorer d’autres planètes.
Ce qui permettra de concevoir des rovers pouvant plus facilement et plus efficacement parcourir le sol d’autres planètes qui très souvent son parsemé d’embuches comme les cratères sur Mars.
Source : Scientific American
Crédit photo sur Unsplash : Rafael Rodrigues Machad