Atterrissage en toute sécurité grâce aux pattes de moustique

Spektrum der Wissenschaft

3/5/2025

Traduction: traduction automatique

De minuscules engins volants pourraient un jour polliniser des fleurs ou rechercher des personnes disparues. Mais jusqu'à présent, ils n'étaient pas en mesure d'atterrir en toute sécurité. Des chercheurs se sont donc inspirés des longues pattes des moustiques.

Il s'appelle RoboBee, c'est-à-dire abeille robotique, mais à première vue, ce mini-drone n'a pas grand-chose à voir avec l'hyménoptère à rayures noires et jaunes. Ce minuscule engin volant autonome ressemble plutôt à un escargot. Cela s'explique surtout par le fait que la créature mécanique peut certes voler, plonger et planer comme un véritable insecte, mais qu'elle n'a pas encore réussi à se poser. La solution : de longues pattes articulées, comme celles des moustiques ou des tisserins, qui lui permettent de passer plus facilement de l'air au sol et de se poser en douceur. C'est ce que rapporte aujourd'hui une équipe de recherche de la Harvard School of Engineering dans la revue «Science Robotics». Des vidéos montrent qu'ils ont réussi à faire décoller l'insecte artificiel d'une feuille de plante et à l'y faire atterrir.

En plus de ses longues pattes, le robot a également reçu une mise à jour de son système de contrôle qui l'aide à ralentir à l'approche. Ces améliorations protègent les fragiles actionneurs piézoélectriques du RoboBee, qui peuvent facilement se briser lors d'atterrissages brutaux et de collisions. «Auparavant, lors de l'atterrissage, nous devions l'éteindre juste au-dessus du sol, le laisser tomber et prier pour qu'il se redresse et se pose en toute sécurité», explique l'ingénieur et co-auteur Christian Chan dans un communiqué de presse. L'atterrissage a également été problématique en raison de la petite taille et de la légèreté de l'objet volant. Il ne pèse qu'un dixième de gramme et ses ailes ont une envergure de trois centimètres. En battant des ailes, le drone crée des tourbillons d'air qui lui font perdre sa stabilité, justement près du sol.

Pour remédier à ce problème, Christian Chan et son collègue Nakseung Hyun se sont inspirés de la nature pour reconstruire l'unité d'atterrissage. Ils ont trouvé des pattes appropriées dans la superfamille biologique des Tipuloidea. Il s'agit entre autres de moustiques, d'échassiers et d'escargots. «Le rapport entre l'envergure et la taille de notre RoboBee était déjà similaire à celui des Tipuloidea», explique Chan. Ils ont constaté que ces insectes possédaient de longs appendices articulés, qui leur confèrent probablement la capacité d'amortir leurs atterrissages. En utilisant des spécimens de la base de données du Harvard Museum of Comparative Zoology, l'équipe a créé des prototypes de différentes architectures de pattes et a opté pour un design similaire à la segmentation des pattes et à la disposition des articulations des Tipuloidea.

La taille minuscule et les capacités de vol similaires à celles d'un insecte de RoboBee, qui est en cours de développement et d'amélioration continue depuis 2012, offrent des possibilités fascinantes pour des applications futures, y compris la surveillance de l'environnement et la gestion des catastrophes. L'une des applications préférées de Chan, selon le communiqué, est la pollinisation artificielle. Mais l'idée de voir un jour des essaims de RoboBees voler de manière autonome dans les jardins et au-dessus des champs relève peut-être davantage de la science-fiction.

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