L'EPFL et le MIT développent un robot à ailes battantes capable de passer de la nage au vol
Des ingénieurs de l’EPFL et du MIT ont conçu un robot ailé capable de nager sous l’eau puis de sortir en vol. Inspiré des oiseaux plongeurs, le dispositif pourrait servir à l’exploration océanique.
Des ingénieurs de l'EPFL et du MIT ont mis au point un robot capable de nager sous l'eau, de sortir de la surface et de poursuivre son déplacement dans les airs. Selon l'EPFL, ce dispositif aéro-aquatique à ailes battantes s'inspire d'oiseaux comme les huards, les goélands, les macareux ou les pétrels, capables d'évoluer à la fois dans l'eau et dans l'air.
Pesant moins de 300 grammes, le robot comprend un fuselage central, deux ailes flexibles battantes et une queue orientable. Les ailes et la queue peuvent être remplacées par des modèles de tailles différentes afin d'étudier comment leur forme, leur souplesse et leurs mouvements influencent la transition entre nage et vol. Pour franchir cette transition entre deux milieux aux propriétés physiques très différentes, le robot utilise des ailes constituées de fines membranes recouvertes de nanoparticules hydrophobes afin de faciliter l'évacuation de l'eau. Son corps renferme une batterie et un moteur électrique étanche qui actionne les ailes via un vilebrequin. La queue motorisée permet de modifier son angle afin de faciliter les phases de montée ou de plongée.
Lors de tests menés dans un bassin puis dans le lac Léman, les chercheurs ont identifié des combinaisons de taille d’ailes, de fréquence de battement et d’angle de queue permettant au robot de passer de la nage sous l’eau au vol. Les essais montrent également que les ailes, d’une envergure de 80 centimètres, présentent une souplesse suffisante pour limiter l’amplitude des battements sous l’eau, tout en conservant la rigidité nécessaire au maintien du robot en vol. Le dispositif a nagé à près d’un mètre par seconde avec une fréquence d’environ 5 hertz, puis volé à environ 6 mètres par seconde avec une fréquence comparable.
Pour réussir sa sortie de l’eau, le robot adopte une inclinaison d’environ 70 degrés. Cet angle évite que les extrémités des ailes ne touchent la surface au moment du décollage. Les chercheurs soulignent également que le robot parvient à s'envoler sans pattes, contrairement à de nombreux oiseaux plongeurs qui prennent appui sur la surface avant de décoller.
«Notre ambition est que les océanographes, les biologistes marins et les communautés côtières puissent lancer ce robot depuis un bateau ou le rivage, et qu'il vole à proximité de la zone d'intérêt, telle qu'un iceberg, une installation portuaire ou un groupe de baleines», explique Raphael Zufferey, auteur principal de l'étude et ancien chercheur de l'EPFL. «Il plongerait pour effectuer une mesure ou prélever un échantillon, puis reviendrait en vol pour transmettre les données à un coût bien inférieur à celui des méthodes traditionnelles. Il pourrait ensuite repartir plonger.»
Les chercheurs souhaitent désormais améliorer la conception des ailes, notamment pour leur permettre de pivoter en plus de battre de haut en bas. Ils prévoient aussi de tester le robot dans des conditions plus difficiles, comme des eaux agitées ou des vents turbulents. Publiés dans Science, ces travaux pourraient également aider à mieux comprendre les mécanismes utilisés par les oiseaux plongeurs. À terme, ce type de drone aéro-aquatique pourrait permettre d'effectuer des mesures ou des prélèvements dans des zones trop dangereuses ou trop difficiles d'accès pour des navires traditionnels.
L’actualité IT en Suisse et à l’international, avec un focus sur la Suisse romande, directement dans votre boîte mail > Inscrivez-vous à la newsletter d’ICTjournal, envoyée du lundi au vendredi!
