La mouche, dont le cerveau compte moins de
1 million de neurones (contre des
dizaines de milliards pour l’être humain), peut se déplacer très rapidement dans un environnement en
trois dimensions tout en
évitant les obstacles et en maintenant une certaine
altitude.
Comment font ces insectes pour voler avec une telle dextérité ? C’est en s’inspirant des capteurs des mouches et des abeilles que
Jean-Christophe Zufferey, chercheur à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), a construit des
robots volants autonomes, de 30 centimètres pour seulement 10 grammes, ne possédant ni GPS, ni radar, ni altimètre.
En collaboration avec
Dario Floreano, chef du Laboratoire des
systèmes intelligents, l’ingénieur a voulu reproduire la physionomie des insectes, à l’exemple des yeux à facettes qui permettent de
voir à presque
360 degrés. Leurs signaux électriques excitent, par l’intermédiaire de
neurones, les muscles des ailes permettant à l’animal de redresser son vol et d’
éviter les crashs. En outre, les mouches ou les abeilles connaissent leur vitesse grâce à leurs
antennes et
poils. «
C’est l’analyse du flux optique, c’est-à-dire de la vitesse de défilement de l’image rétinienne, qui permet à l’insecte d’ajuster sa position et sa vitesse », explique Jean-Christophe Zufferey, un passionné d’aviation qui a récemment obtenu le
prix ABB de la recherche.
Sur cette base, le chercheur a développé un
algorithme imitant le traitement des informations chez la mouche. Celui-ci a été intégré dans un microprocesseur embarqué dans un petit avion possédant des
caméras à basse résolution qui remplacent en quelque sorte les yeux à facettes. Deux
gyroscopes ont également été installés pour déceler les vitesses de rotation, à l’image des haltères de la mouche, et permettre de stabiliser la trajectoire de vol. Quant aux
poils, ils ont été remplacés par un
anémomètre miniature, une sorte de petite girouette. «
Ces robots peuvent voler de manière autonome pendant dix minutes dans un espace intérieur de la taille d’un bureau », explique Jean-Christophe Zufferey.
Le robot volant s’appuie sur un modèle ultra-léger développé en collaboration avec la société
Didel, une spin-off de
l’EPFL spécialisée dans la robotique. Cet avion d’intérieur peut évoluer dans une dizaine de mètres carrés et devrait séduire les amateurs de modélisme. Cette version est pilotée à distance à l’aide d’une télécommande infrarouge. « Fabriquées en Chine, un grand distributeur a déjà commandé 20 000 pièces », explique Jean-Christophe Zufferey qui figure au conseil d’administration de
Didel.
A moyen terme, ce travail de recherche devrait surtout aboutir à la construction de petits
robots aériens bon marché,
autonomes et destinés à remplir toutes sortes de missions :
surveillance d’un édifice, mesure de la
qualité de l’air, monitoring
d’incendie, exploration
extraterrestre ou de lieux où le
GPS n’est pas disponible. «
Aujourd’hui, il existe déjà des avions sans pilote mais ils volent à relativement haute altitude pour éviter les obstacles et fonctionnent avec un signal GPS et une carte de l’environnement », explique Jean-Christophe Zufferey.
La
révolution robotique fera apparaître plus vite qu’on ne le croît de multiples machines volantes de petite taille. D’autres universités y travaillent, en axant leurs recherches essentiellement sur la
mécanique. L’Université de Floride, par exemple, a mis au point un prototype d’avion sans pilote miniature dont l’originalité tient à ses
ailes. Celles-ci peuvent
changer de forme, modifiant le comportement de l’avion et, surtout, sa manœuvrabilité. Financé par l’armée américaine, ce prototype a pour objectif de conduire à des drones de reconnaissance pouvant opérer en ville ou dans des espaces restreints.
Le groupe
Seiko Epson, l’un des principaux constructeurs d’imprimantes, a également présenté son prototype «
microFR-II », un robot volant de 12,3 grammes qui se propulse dans les airs via deux pales de type hélicoptère. Il peut en outre transmettre des images sans fil et voler de façon indépendante, en suivant toutefois un plan de vol programmé à l’avance.
Liens :
ont elles été tuées, pour réaliser un tel projet? et où est Brigitte Bardot...... 
