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Comme un robot dans l’eau

Publié le

Des robots biomimétiques peuvent-ils faire aussi bien que des animaux aquatiques Défense et illustrations.

Réparer la coque d’un bateau, inspecter une installation pétrolière ou une éolienne offshore, surveiller la pollution, explorer un site archéologique… Les tâches que l’on aimerait confier à des robots sous-marins ne manquent pas. Car l’homme, sous l’eau, n’est pas très à son aise. Pas plus que les robots qu’il crée pour le remplacer, tels les petits véhicules autonomes ou pilotés à distance qui ont l’air assez maladroits, eux aussi, comparés à l’élégante efficacité des animaux aquatiques qu’ils côtoient… C’est pourquoi de nombreuses équipes de chercheurs font le pari qu’en imitant les modes de locomotion, de perception et de manipulation propres aux animaux, il est possible d’inventer des robots à même de seconder ou de remplacer l’homme dans ses travaux sous-marins. Des machines qui n’auront plus rien à voir avec les robots traditionnels. En puisant dans la richesse du monde subaquatique, les chercheurs sont en train de créer un surprenant bestiaire artificiel. Poissons, pieuvres, crabes, tortues, salamandres, tous amphibies, serpents… Même les manchots ont leurs adeptes : une équipe genevoise (Hepia) s’enorgueillit d’avoir inventé le premier mécanisme qui reproduit leur nage, capable de puissantes accélérations.

Ni trop complexe ni trop simple

Ces créatures naissent à l’interface entre la biologie et les sciences de l’ingénieur. Elles peuvent, à leur tour, être des instruments privilégiés pour la recherche en biologie animale et en neurosciences. "Le risque, c’est de fabriquer un robot trop complexe pour être utile en pratique… ou trop simple pour intéresser la recherche en biologie", prévient toutefois Auke Jan Ijspeert, le directeur du BioRob Lab de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Mais des collaborations fructueuses sont déjà en œuvre : les biologistes fournissent observations et données, tandis que les robots construits sur ces modèles leur permettent de tester des hypothèses. Quant aux roboticiens, ils font le tri entre les bonnes et mauvaises suggestions de la nature. Car les animaux n’ont pas forcément développé des solutions optimales. Il est vrai qu’ils ont d’autres contraintes à assumer, comme d’assurer leur sécurité et leur reproduction.

Des micro-robots à usage médical

Introduire de minuscules robots dans le corps pour transporter des médicaments, manipuler ou détruire des cellules : c’est envisagé en s’inspirant des micro-organismes "nageurs" qui existent dans la nature. À cette échelle – inférieure au millimètre – seuls des mécanismes de propulsion spécifiques sont efficaces : les micro-organismes se déplacent à l’aide de flagelles, de cils ou en se déformant. Les microroboticiens observent et étudient ces mécanismes à l’aide de simulations, puis tentent de les imiter avec des microsystèmes à base de polymères ou de métaux. L’énergie nécessaire à la propulsion peut être fournie par des champs magnétiques, des ultrasons…

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