Un drone pour des transitions ultrarapides entre l'air et l'eau

Dübendorf, St. Gallen und Thun, 19.05.2022 - Un nouveau robot est capable de passer du statut de drone sous-marin à celui de véhicule aérien en moins d'une seconde. Le robot est également doté d'un disque de succion inspiré du poisson rémora, qui lui permet de faire de l'auto-stop sur des objets mobiles humides ou secs afin de réduire considérablement sa consommation d'énergie. Il est conçu pour la surveillance biologique et environnementale des écosystèmes marins, comme la surveillance de la pollution des océans en pleine mer, comme le soulignent les scientifiques de l'université Beihang, de l'Imperial College London et de l'Empa dans une nouvelle étude publiée dans Science Robotics.

La transition ultrarapide du drone sous-marin au véhicule aérien en moins d'une seconde repose sur une nouvelle conception d'hélice - rendant cette transition entre les différents milieux plus rapide que la plupart des robots aéro-aquatiques antérieurs. Conçu par une équipe de scientifiques de Chine, du Royaume-Uni et de Suisse, le robot polyvalent et son disque adhésif bio-inspiré pourraient être adaptés à la recherche sur la surveillance aérienne et aquatique en milieu ouvert.

Voyager avec les baleines

Il est bien connu que les drones non attachés peuvent faciliter les expéditions de recherche et les études de la faune dans des environnements étendus ou éloignés tels que la haute mer, mais certaines contraintes subsistent. Par exemple, les drones non attachés ne sont pas le meilleur choix pour les missions de longue durée, car ils n'ont pas de sources d'énergie externes sur lesquelles s'appuyer en cas de défaillance de leur batterie. Pour remédier à cette limitation, les scientifiques ont imprimé en 3D un robot aérien-aquatique sans fil qui réduit sa consommation d'énergie en faisant de l'auto-stop. Le robot est doté d'une ventouse inspirée des poissons rémora - une famille d'espèces connues pour leurs disques adhésifs, qui leur permettent de s'accrocher à des créatures marines telles que les baleines et les requins. Le disque du robot télécommandé peut adhérer à des surfaces sèches et humides de différentes textures, même sur des objets en mouvement.

Lors de tests, le robot s'est accroché à un véhicule hôte qui nageait pour obtenir des images du fond marin de bernard-l'ermite, de coquilles Saint-Jacques et d'algues. "Notre étude montre comment nous pouvons nous inspirer du mécanisme d'adhésion du Rémora et le combiner avec des systèmes de robotique aérienne pour obtenir de nouvelles méthodes de mobilité pour la robotique", explique Mirko Kovac, qui dirige à la fois le Materials and Technology Center of Robotics de l'Empa et le Aerial Robotics Lab de l'Imperial College.

Au cours du processus, le robot auto-stoppeur a consommé près de 20 fois moins d'énergie qu'il ne l'aurait fait en utilisant l'autopropulsion. Grâce à ses expériences en extérieur, l'équipe a pu montrer que le robot peut faire de l'auto-stop, enregistrer des vidéos pendant les transitions air-eau et effectuer des opérations de récupération de données dans des environnements d'eau douce et d'eau salée.

Adresse pour l'envoi de questions

Prof. Dr. Mirko Kovac
Empa, Materials and Technology Center of Robotics
Tél. +41 58 765 46 89
mirko.kovac@empa.ch

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m.kovac@imperial.ac.uk

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