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Oubliez les sauts en hauteur des Jeux olympiques; si vous voulez vraiment voir des sauts verticaux impressionnants, ne cherchez pas plus loin que les animaux aquatiques tels que la baleine, le dauphin et même les humbles rayons mobula – qui sont tous capables de se lancer hors de l’eau et dans les airs avec une aisance gracieuse. Emprunter à cette technique, des chercheurs de l'Université Cornell ont développé un robot de brèche capable de réaliser des exploits tout aussi éblouissants dans un réservoir d'eau.
"Dans cette étude, nous avons [élucidé] la physique des animaux aquatiques sauteurs en analysant des données biologiques, en menant des expériences simplifiées et en effectuant une modélisation théorique." Sunghwan Jung, professeur agrégé au Département de génie biologique et environnemental de Cornell, a déclaré à Digital Trends.
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"En tirant des corps axisymétriques hors de l'eau, nous avons trouvé deux régimes distincts qui régissent la hauteur du saut en fonction du rapport entre l'inertie et la gravité", a poursuivi Jung. « Sur la base de ces découvertes, un robot bio-inspiré a été construit pour sauter hors de l’eau. En sortant de l’eau, le robot transporte un grand volume de fluide appelé masse entraînée. Un modèle théorique [a été] développé pour prédire la hauteur de saut de divers corps sortant de l'eau, ce qui montre que la masse du fluide entraîné par rapport à la masse du corps limite le saut maximum hauteur."
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Les chercheurs ont choisi d'emprunter les techniques présentées par deux des animaux étudiés. Il s'agissait notamment des copépodes, un groupe de petits crustacés présents dans pratiquement tous les environnements aquatiques, et des grenouilles. Les deux utilisent le mouvement de battement des appendices pour sauter. Pour les copépodes, cela se fait en abaissant leurs antennes vers le bas pour sauter. Pour les grenouilles, cela s’obtient en poussant vers le bas puis en battant leurs pattes.
Le robot de l’équipe – qui ressemble à une charnière de porte attachée à un élastique – intègre un mouvement de battement similaire à l’aide de ses deux appendices. Comme le montre la vidéo ci-dessus, les résultats sont assez impressionnants. Cependant, Jung a noté qu'il reste encore beaucoup de travail à faire avant que ce développement puisse être intégré dans des systèmes robotiques réels.
"Je voudrais souligner que notre robot présente une preuve de concept et qu'il est encore loin d'être déployé dans le monde réel", a-t-il déclaré. «Mais nous envisageons d'utiliser ce système robotique pour surveiller à proximité des bassins d'eau afin de surveiller les environnements. Par exemple, nous [pourrons un jour] déployer ce robot dans une rivière. Il coulera le long de la rivière sans aucun mécanisme de propulsion. Lorsque le robot détecte un produit chimique toxique, il saute et prend une photo de l'emplacement ou envoie un signal externe pour signaler la toxicité dans la rivière.
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