Diverses gouttes de libellules Lin Lab
La nature est une solution parfaite aux problèmes. Après tout, il a fallu des milliards d’années d’itérations évolutives pour déterminer (de manière détournée) ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas. Pour cette raison, les chercheurs regardez le monde naturel pour trouver des réponses – même lorsqu’ils résolvent un problème qui, sur le plan technologique, pourrait être assez nouveau.
Contenu
- Secrets de la libellule
- Construire de meilleurs robots
C’est ce que des chercheurs de l’Imperial College de Londres au Royaume-Uni ont exploité lors d’un récent projet visant à trouver de nouvelles façons de construire de petits véhicules aériens comme des drones. Plus précisément, ils voulaient savoir comment mieux fabriquer des robots volants capables d’effectuer des actions telles que corriger leur vol lorsqu’ils déviaient de leur trajectoire. Quelle meilleure façon d’y parvenir qu’en étudiant l’humble libellule ?
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"Les libellules font partie d'un groupe appelé paléoptères, qui ont été parmi les premiers à se séparer lorsque les insectes ont commencé à voler il y a plusieurs centaines de millions d'années."
Sam Fabien, associé de recherche postdoctoral au département de bio-ingénierie du collège, a déclaré à Digital Trends. « Ils n’ont pas été totalement inchangés au cours de cette période, mais leur plan corporel long à quatre ailes est généralement cohérent et semble leur avoir bien servi. Les libellules sont des insectes relativement gros et sont toutes des prédateurs aériens à l'âge adulte, ce qui les oblige à chasser et à intercepter leurs proies, en les déjouant si nécessaire. Le résultat de cette pression évolutive est [que] nous sommes face à une machine de vol finement réglée qui a beaucoup à nous apprendre. »Secrets de la libellule
Les entomologistes étudient les insectes depuis de nombreuses années. Mais ce qui donne aux enquêteurs un net avantage lorsqu’ils le font en 2021, ce sont les outils disponibles pour les aider. Dans cette étude, les chercheurs impériaux voulaient recueillir des informations détaillées sur la manière dont les libellules effectuent un mouvement appelé « tangage », une sorte de saut périlleux à l’envers, pour se redresser dans l'air.
Pour y parvenir, ils ont équipé 20 libellules dards de minuscules aimants et de points de suivi de mouvement afin qu'elles pourrait capturer, en 3D, des informations détaillées sur la manière dont les libellules exécutent cette activité agile. acrobaties. Ils ont également utilisé des caméras à très haute vitesse pour documenter les mouvements.
Ils ont découvert que la forme des libellules est la clé de leur athlétisme. En fait, leur forme est telle que les libellules se retournent même pour se redresser dans les airs lorsqu'elles perdent connaissance puis tombent. Ce serait comme si un drone perdait de la puissance et trouvait toujours un moyen de corriger sa trajectoire.
"Nous avons tendance à penser que les libellules et autres insectes doivent travailler constamment pour maintenir leur équilibre tout en volant, traitant toutes sortes d'informations [telles que] la vision", a déclaré Fabian. "Cela est dû en partie à leur petite taille, ce qui signifie que l'air leur semble plus épais et rend la maniabilité plus élevée, mais rend également plus difficile la réalisation de choses comme la glisse. Les libellules semblent être juste à la limite de cet effet, étant des insectes relativement gros, capables d'utiliser des mécanismes pour glisser et se redresser, mais toujours capable de planer et d'accomplir des exploits impressionnants de maniabilité. C’est le genre de chose que nous pourrions vouloir intégrer dans les futures conceptions robotiques – de telle sorte qu’ils soient capables d’utiliser des systèmes passifs. les mécanismes de stabilité soient plus robustes et utilisent moins d'informations sensorielles, mais également capables d'accomplir de grands exploits si nécessaire."
Construire de meilleurs robots
Les chercheurs ne sont pas encore passés à la phase de construction d’une libellule robotique du projet. Mais que cela figure ou non sur leur feuille de route, des recherches comme celle-ci – qui auraient été bien plus difficiles il y a quelques années à peine – pourraient contribuer à façonner la forme des robots volants de demain.
« La principale application potentielle des connaissances issues de nos travaux consisterait à réduire le temps de calcul efforts et énergie que les petits véhicules volants auraient besoin de consacrer au maintien de la stabilité », Fabian dit. « Si nous pouvons intégrer des mécanismes passifs qui permettent une stabilité et une grande maniabilité, basés sur sur la posture, nous pouvons grandement améliorer leurs capacités et la gamme de comportements que nous attendons de leur part. eux."
Un article décrivant le travail a été récemment publié publié dans la revue Proceedings of the Royal Society B.
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