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[Vidéo] Un robot volant bio-inspiré replie ses ailes

[Vidéo] Un robot volant bio-inspiré replie ses ailes

© Valentin Rivière et Stéphane Viollet, Institut des sciences du mouvement – Étienne Jules Marey (CNRS/Aix-Marseille Université)

Inspiré par l’agilité des perruches, le Quad-Morphing est un robot aérien capable de diminuer son envergure de moitié pour franchir un obstacle. Une agilité inédite pour un engin pouvant embarquer jusqu’à 400 grammes de charge utile.

Une fois de plus, la nature est source d'inspiration pour les avancées technologiques. Un robot aérien capable de diminuer son envergure de moitié en « repliant ses ailes », à la manière des perruches, vient d’être mis au point par des chercheurs de l’Institut des Sciences du Mouvement (Université d’Aix-Marseille) et de l’Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales de Toulouse. Baptisé Quad-Morphing, le quadrirotor est composé d’un axe central, au bout duquel sont fixés deux bras pivotants, supports des hélices. Un servomoteur actionne une poulie rotative, qui contrôle les bras par un système de câbles rigides et élastiques. En plein vol, les rotors peuvent donc passer d’une configuration rectangulaire à un alignement parfait. Sa largeur réduite de moitié, le robot peut franchir un passage étroit, puis se redéployer, à une vitesse de 9 km/h. Si les petits drones rapides pouvaient déjà franchir des obstacles grâce à une rotation brusque dite « agressive », l’innovation permet à une machine plus volumineuse de réaliser les mêmes performances.

Un autopilote pour contrôler et stabiliser

Le robot construit par l’équipe permet de passer de 26 à 13 centimètres d’envergure en 200 millisecondes. Une prouesse pour un engin pouvant embarquer 400 grammes de charge utile, pour un poids total de moins d’un kilo. « La difficulté a été de le stabiliser durant les différentes phases de vol », témoigne Stéphane Viollet, responsable de l’équipe Biorobotique de l’Institut des Sciences du Mouvement. Des capteurs inertiels embarqués sont couplés à 17 caméras installées dans l’arène de vol, pour mesurer la position en temps réel du robot aérien. Cet autopilote permet de déclencher le repliement à l’approche d’un obstacle étroit, et de stabiliser le robot de manière séquentielle. « Nous travaillons actuellement sur un deuxième prototype autonome, explique le chercheur. Ce robot embarque une micro-caméra et un calculateur traitant 120 images par seconde. Cet équipement permettra au robot d’estimer lui-même la largeur de l’obstacle, et de déclencher le repliement. »

Si les premiers tests du Quad-Morphing version 2 sont concluants, le système pourrait être adaptable à des drones de quelques kilos. « Nous n’avons pas déposé de brevet, mais nous espérons que cela inspire les constructeurs de drones. » Le robot est plutôt adapté à une utilisation intérieure, et pourrait intéresser les industries automatisant la gestion de leurs stocks par exemple. Les chercheurs imaginent également une utilisation par la sécurité civile pour l’exploration, les opérations de secours ou la surveillance.

Anaïs Marechal

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