BionicOpter, la libellule

La nature n’a pas attendu de voir des hélicos et des quadricoptères chinois sur les rayons virtuels des boutiques en ligne : la libellule est sans doute l’animal qui gère le plus efficacement les vols stationnaires ! Elle se débrouille très bien aussi pour des accélérations impressionnantes, avec une vitesse de pointe de 36 km/h (un frelon ne dépasse pas 22 km/h, selon Wikipedia) et des freinages dans l’urgence. Bref, tout ce dont on pourrait rêver avec nos engins volants. Leur espérance de vie ne dépasse pas quelques mois (au mieux). Tiens, voilà un point commun avec les micro hélicos radiocommandés !

Imiter la nature

La société allemande Festo AG, spécialisée dans l’automatisation de machines, a décidé de s’inspirer de ce que la nature a fait de mieux. Le résultat, c’est le BionicOpter. Un engin étonnant d’une envergure de 63 cm, d’une longueur de 44 cm et d’un poids de 175 grammes. Les quatre ailes sont, comme celles des libellules, sont animées de manière indépendante les unes des autres. Elles battent à une fréquence de 15 à 20 mouvements par seconde et peuvent aussi faire varier l’angle de 90°. Les ingénieurs de Festo ont réussi à reproduire les mouvements de la libellule. Pour assurer l’équilibrage, la tête et la queue bougent aussi !

13 degrés de contrôle

Un moteur principal fournit la fréquence de battement, qui peut être ajustée entre 15 et 20 Hz (1er degré de contrôle). Les ailes en fibre de carbone peuvent être placées à l’horizontale, mais aussi tourner jusqu’à la verticale à 90°. Chaque aile est pour cela animée par son propre servo, donc 4 en tout. Selon Festo, cela offre 4 autres degrés de contrôle (un par aile). Les battements sont assurés par 4 autre servos situés à la base de chaque aile. Ce sont eux qui gèrent l’inclinaison des ailes, de 80 à 130°. Voilà encore 4 degrés de contrôle. Les 4 derniers degrés de contrôle sont fournis par la tête et la queue : on y trouve 4 muscles flexibles faits de nitinol (un alliage de nickel et de titane), une matière connue pour son élasticité et sa mémoire des formes qui varie selon la chaleur. Les muscles sont actionnés en appliquant des courants dans le nitinol.

Un ordinateur à bord

Les données du vol (position des ailes, angle, vitesse) sont analysées en temps réel pour assurer la stabilité, selon les complexes modélisations imaginées par Festo en se basant sur les mouvements des vraies libellules. C’est un microprocesseur ARM qui s’occupe des calculs. La batterie est une LiPo à 2 cellules de 7,6 Volts – l’autonomie n’a pas été dévoilée par Festo. Le contrôle est assuré par une puce 2,4 GHz, qui permet le contrôle via une radiocommande ou même un smartphone ! Au vu des caractéristiques de la bestiole, on se dit qu’il s’agit d’un faux, d’une jolie libellule d’avril. Seulement voilà, Festo n’en est pas à son premier projet étonnant et futuriste ! La société commercialise déjà des mains robotisées pour handicapés (entre autres produits), et a montré un oiseau capable de voler avec des mouvements copiés sur ceux de la nature. Personne hormis le personnel de Festo ne semble avoir vu le BionicOpter, et la vidéo proposée sur le site ne permet pas plus de savoir s’il s’agit d’une réalisation 3D réussie ou d’un vol réel. Mais nous serons bientôt fixés, puisque Festo a promis un vol de démonstration pendant la Hannover Messe, une exposition qui se tient du 8 au 12 avril 2013… Il reste deux jours ! Le site de Festo consacré au BionicOpter se trouve ici.

La vidéo 3D

La vidéo en vol

Alors, vraie ou pas vraie ?

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