Des insectes-robots qui peuvent sauter sur l'eau


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  • Vous vous souvenez du film Minority Report ? L’une des meilleures scènes est lorsque des insectes robots plongent dans la baignoire et sautent directement sur le visage de Tom Cruise. Et bien, une équipe de chercheurs vient de créer des insectes-robots similaires qui peuvent sauter sur l’eau.

    Le fait de marcher sur l’eau peut sembler impossible, mais c’est un phénomène naturel pour quelques insectes. De nombreux insectes utilisent la tension à la surface de l’eau pour se déplacer. On a déjà rapporté que des araignées pouvaient naviguer sur les océans grâce à leurs toiles. L’une des manoeuvres les plus complexes est de sauter en étant sur l’eau. Il n’y a qu’un seul insecte qui soit capable de le faire et ce sont les araignées d’eau (gerridé). Les araignées d’eau sont capables de se déplacer sur l’eau, mais elles peuvent aussi utiliser leurs jambes pour effectuer des sauts d’une hauteur considérable. Et une équipe de chercheurs vient de réussir à créer un insecte-robot qui imite ce mode de locomotion exceptionnel. Ces chercheurs proviennent de la Seoul National University, du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering et du Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences. En créant cet insecte-robot, les chercheurs ont découvert comment les araignées d’eau réussissaient leurs exploits et ils ont publié leurs travaux dans la revue Science.

    Sauter sur l’eau : Un mouvement d’une complexité inouïe

    La surface de l’eau a besoin d’être pressé sur une certaine vitesse, sur une certaine période et sur une certaine profondeur pour sauter dans l’eau a déclaré Kyu Jin Cho, co-auteur de l’étude et professeur adjoint au Department of Mechanical and Aerospace Engineering de l’université de Séoul. L’araignée d’eau est capable d’effectuer ces tâches d’une manière totalement instinctive. L’araignée d’eau, qui possède des jambes légèrement incurvées, utilise un mouvement rotatif des jambes pour décoller de la surface de l’eau. Les chercheurs ont collecté des dizaines d’araignées d’eau et ils ont filmé leur mouvement dans les moindres détails pour comprendre cette locomotion sur l’eau. Il a fallu des centaines de tests pour comprendre le mouvement et créer des robots qui peuvent faire la même chose. Si vous appliquez une force trop rapidement sur l’eau, alors les jambes vont juste s’enfoncer dedans selon Robert Wood, doctorant à la Wyss Institute Core Faculty et fondateur de la Harvard Microrobotics Lab. Mais en étudiant les araignées d’eau et en les comparant avec les insectes-robots, les chercheurs ont découvert que la meilleure technique pour sauter dans l’eau est de maintenir le contact des jambes le plus longtemps possible avec l’eau pendant le mouvement du saut.

    En utilisant ses jambes pour pousser l’eau, l’araignée d’eau exerce une quantité de force qui est à la limite du point de rupture selon Je-Sung Koh, co-auteur de l’étude. Et en imitant cette technique, l’insecte-robot peut exercer 16 fois son poids à la surface de l’eau sans provoquer le point de rupture. L’araignée d’eau et d’autres organismes vivants peuvent effectuer des locomotions extrêmes telles que le vol, la flottaison, la nage ou le saut dans l’eau sans avoir des sens cognitifs complexes.

    Un insecte-robot qui est aussi performant que l’araignée d’eau

    Et c’est à cause de leur morphologie naturelle selon Chom. On peut la comparer à une forme d’intelligence physique et nous pouvons apprendre de cette intelligence pour construire des robots qui sont capables d’effectuer des locomotions tout aussi extrêmes. Le principal avantage est que l’insecte-robot est exactement comme l’insecte vivant et cela signifie qu’on n’a pas besoin d’utiliser une intelligence artificielle avancée. Cet insecte robot a été conçu avec un mécanisme de catapulte inversé qui s’inspire du saut des mouches. Une mouche peut sauter très haut sans aucun contrôle intelligent. Pour que l’insecte-robot puisse sauter dans l’eau, ce mécanisme de catapulte utilise une combinaison de vitesse et de poussée pour faire décoller le robot hors de l’eau sans briser sa surface. Le mécanisme est à déclenchement automatique et il est composé de matériaux composites et de servocommandes pour avoir l’effet de catapulte.

    Pour reproduire le corps de l’insecte-robot, on a utilisé une technique de conception pliable pour créer des structures composites. On peut la comparer à des pages d’un livre en 3D. Crée par les ingénieurs de la Harvard Paulson School et du Wyss Institute, cette ingénieuse superposition de couches permet de fabriquer rapidement des robots miniatures et d’autres appareils électromécaniques.

    Selon Wood, l’un des chercheurs : Cet insecte-robot peut sauter comme s’il était sur le sol sauf qu’il est placé sur l’eau. Il suffit que l’insecte-robot calcule précisément la tension de la surface de l’eau pour réussir les sauts à tous les coups. Cet insecte-robot est une prouesse remarquable, mais elle montre aussi la possibilité de créer des robots très complexes en observant simplement les mécanismes qu’on peut trouver dans la nature.

    Vidéo de ces insectes robots

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    No Responses

    1. Robotboy dit :

      On croirait presque voir les vraies gerris http://www.myrmecofourmis.fr/Araignees-d-eau-gerris ces robots sont incroyable jadore le biomimetisme c est tres impressionnants de voir que ils peuvent faire des robots qui peuvent sauter sans couleur peut etre un jour que nous aurons moins de bateaux et que nous chevaucherons l ocean sur des araignees d eau robot geantes !

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