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Reproduire la cinématique des ailes d'un oiseauoiseau en robotique est un défi technique des plus complexes. Mais il y a encore plus difficile : imiter la chauve-sourischauve-souris. C'est ce à quoi s'est attelée depuis plusieurs années une équipe composée de spécialistes du California Institute of Technology (Caltech) et de l'université l'Illinois à Urbana-Champaign. Dans un article publié par Nature Robotics, ils viennent de présenter la dernière version de leur drone chauve-souris baptisé Bat Bot B2. Il ne pèse que 93 grammes pour 47 centimètres d'envergure, une corpulence proche de celle de la roussette d'Égypte. Le Bat Bot est contrôlé par des moteurs miniatures logés dans la colonne vertébralecolonne vertébrale. Ce drone est équipé d'une série de capteurscapteurs qui lui permettent de voler en autonomie.
Il faut savoir que les ailes des chauves-souris sont composées de plus d'une quarantaine d'articulationsarticulations qui leur permettent d'adapter leur forme tout au long des battements. Répliquer une telle anatomieanatomie avec un robot obligerait à multiplier les mécanismes et les moteurs, ce qui donnerait un engin trop lourd et volumineux. Au lieu de cela, les ailes du Bat Bot ne comportent que neuf articulations réalisées en fibre de carbonefibre de carbone.
L’un des secrets du Bat Bot B2 réside dans la membrane ultrafine (56 microns) qui recouvre ses ailes. © Science Robotics
Le Bat Bot a volé sur trente mètres
Ces ailes sont recouvertes d'une membrane à base de siliconesilicone de 56 micronsmicrons d'épaisseur élaborée spécialement et qui reproduit l'élasticitéélasticité naturelle des ailes de chauve-souris. Cela permet au robot d'amplifier le mouvementmouvement impulsé par les moteurs électriques. En effet, comme l'expliquent les chercheurs, lorsqu'une chauve-souris ou le Bat Bot, battent des ailes, les membranes se gonflent d'airair et se déforment. Une fois les ailes arrivées au bout de leur mouvement de poussée, les membranes se tendent à nouveau et expulsent l'air, ce qui amplifie la puissance du battement.
Les chercheurs disent avoir identifié cinq mouvements dominants dans le battement d'ailes de la chauve-souris qu'ils ont implémentés pour reproduire environ 57 % de la cinématique d'origine. Lors des essais, le Bat Bot B2 a volé sur une trentaine de mètres de distance, accompli des virages inclinés et des piqués. Autant de mouvements censés reproduire en partie les techniques de chasse d'une chauve-souris.
La vocation première de ce drone est justement de servir à étudier plus précisément le vol de la chauve-souris. Les concepteurs du Bat Bot ajoutent que cette configuration offrirait également une meilleure sécurité que des drones quadrirotor dans des environnements présentant des risques de collision avec des personnes ou des objets. Le développement du Bat Bot va se poursuivre, avec notamment comme objectif de reproduire la capacité des chauves-souris à se percher à la verticale tête en bas.
