Un scientifique développe des chauves-souris robotiques imitant le comportement réel

Les opérations de recherche et de sauvetage se déroulent souvent dans des environnements dangereux ou inaccessibles pour les humains, notamment en cas de conditions météorologiques extrêmes, de relief accidenté et de zones envahies par la fumée ou la poussière.

Un chercheur du Worcester Polytechnic Institute (WPI) conçoit actuellement des robots inspirés des chauves-souris afin de mener à bien ces missions à la place des humains.

Nitin J. Sanket, professeur au WPI, et son équipe ont créé des robots volants compacts qui tiennent dans la paume de la main. À l'instar des chauves-souris, ces robots utilisent des ultrasons et un logiciel basé sur l'IA pour filtrer les bruits parasites des signaux ultrasonores, ce qui leur permet de détecter des obstacles à moins de deux mètres.

« Les opérations de recherche et de sauvetage se font généralement à pied », a expliqué M. Sanket à TechCrunch. « De nombreux sauveteurs s'aventurent dans des conditions extrêmement difficiles, équipés de lampes torches, risquant leur vie pour sauver celle des autres. Les drones offrent une solution : ils couvrent rapidement de vastes zones, avec agilité et rapidité. »

Nitin Sanket. Crédits image : Nitin Sanket / WPI

Sanket s'intéresse depuis longtemps aux robots aériens et aux drones, ainsi qu'à la manière dont cette technologie peut être adaptée à des applications concrètes. Alors qu'il préparait son doctorat, son directeur de thèse l'a mis au défi de développer le plus petit robot possible, ce qui a éveillé son intérêt pour l'utilisation de l'inspiration biologique afin de créer des machines compactes.

« Nous avons dû repenser la conception des drones à partir de zéro, en nous inspirant de la biologie », explique M. Sanket. « La nature surpasse la technologie actuelle : les insectes et les oiseaux réalisent des vols incroyables avec une puissance de calcul limitée et des systèmes sensoriels basiques. Leurs yeux et leur cerveau sont modestes, mais ils accomplissent une navigation étonnante. Cette idée est devenue le fondement de ma recherche doctorale. »

Sanket a développé un prototype de ruche robotisée composée de petits drones conçus pour polliniser les fleurs. Bien que prometteuse, il a reconnu que cette application était très ambitieuse et s'est tourné vers des domaines où les robots inspirés de la biologie pourraient avoir un impact plus immédiat, ce qui l'a conduit à ses travaux actuels.

Pour les robots de recherche et de sauvetage, le principal défi consistait à intégrer les capteurs et la technologie de vol nécessaires sans rendre les robots trop volumineux, trop coûteux ou trop gourmands en énergie.

Sanket a mentionné qu'ils avaient adopté des capteurs à ultrasons similaires à ceux utilisés dans les robinets automatiques en raison de leur faible consommation d'énergie. Bien qu'efficaces, les hélices du robot généraient un bruit excessif, interférant avec la capacité des capteurs à identifier les obstacles.

Pour remédier à ce problème, ils se sont penchés à nouveau sur la biologie des chauves-souris.

« Les chauves-souris possèdent des tissus spécialisés dans leur nez, leurs oreilles et leur bouche qui changent d'épaisseur et de densité, leur permettant d'ajuster la façon dont elles émettent et perçoivent les sons », a expliqué Sanket. « Nous avons trouvé cela fascinant et avons conçu une structure imprimée en 3D pour le robot qui imite cette fonction, modifiant le profil sonore comme le font les chauves-souris. »

Les robots étant désormais opérationnels, l'équipe se concentre sur son prochain défi : augmenter leur vitesse.

« En tant qu'êtres humains, nous essayons souvent de reproduire ce que le cerveau humain est capable de faire », a fait remarquer Sanket. « Nous négligeons parfois les capacités extraordinaires des petits animaux, en particulier les insectes et les oiseaux, qui excellent dans la navigation malgré leur taille. En tant que scientifiques, et pas seulement en tant qu'ingénieurs, nous devrions nous inspirer davantage d'eux. »