RoboBees, les insectes volants
Alors comme ça vous étiez persuadé que le Ladybird de Walkera était l’un des engins volants les plus petits ? Ou ce petit hélico de Modelco ? Non, bien sûr, les scientifiques enfermés dans les laboratoires ont déjà imaginé des engins d’une taille minuscule… Pour preuve ces travaux des équipes du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, qui appartient à la prestigieuse université Harvard de Cambridge dans le Massachussetts outre-Atlantique. Les RoboBees constituent la dernière étape en date d’un programme de travaux initié il y a déjà une dizaine d’années. Ce sont de petits modules volants entièrement mécaniques, qui miment le comportement d’insectes. Leur taille et leur poids ? Hauts comme une pièce de monnaie ou un trombone, ils ne pèsent pas plus d’un dixième de gramme ! Les premiers essais, immortalisés par une vidéo tournée à vitesse rapide (pour produire des effets ralentis), ont permis aux chercheurs de faire décoller un RoboBee à quelques centimètres de hauteur. Les petites boules à la base de l’engin sont principalement des marqueurs pour étudier le vol, mais elles font également office de pieds…
Microcoscopiques
Les RoboBees sont animés par des ailes ultra fines qui battent 120 fois par seconde. Les moteurs ? Il a fallu en imaginer, spécialement pour ce projet. Kevin Y. Ma, un étudiant participant au projet, explique que « les robots plus grands peuvent être animés par des moteurs électromagnétiques, mais à cette taille minuscule, il faut trouver une alternative, et il n’y en avait pas ». La solution retenue est un vérin piézoélectrique fait de bandes de céramique qui se dilatent et se contractent quand un courant électrique est appliqué. Pour que le mouvement soit transmis aux ailes, les étudiants ont réalisé des charnières fines en plastique qu’ils ont incorporé dans un châssis en carbone. Du travail d’orfèvre ! D’autant plus que chaque aile est commandée de manière indépendante. Le responsable du projet, Robert J. Wood, est enthousiaste : « nous avons essayé de parvenir à ce résultat depuis 12 ans, mais il a fallu attendre que le laboratoire progresse et parvienne – c’est tout récent – à produire des mécanismes de taille minuscule ». La possibilité de fabriquer des modules de manière automatisée permet de progresser beaucoup plus rapidement : les premiers RoboBees étaient réalisés… à la main !
Beaucoup plus rapidement ?
Tout est relatif, évidemment. L’équipe a réussi à produire 20 prototypes de RoboBees dans les 6 derniers mois. Au vu de la complexité des engins, c’est un exploit. Mais leur fragilité et leur nombre réduit ne facilitent pas les vols d’essais (qui durent une seconde à peine). Les principaux obstacles pour l’instant ? La fragilité des ailes ne permet pas de soulever un poids lourd. Résultat, impossible d’embarquer la source d’énergie pour animer les moteurs. C’est donc un fil très fin qui alimente les RoboBees. 
Impossible également de porter un microprocesseur pour contrôler le vol. Le même fil d’alimentation est utilisé par la liaison à un ordinateur qui se charge du contrôle des deux moteurs. Mais Sawyer B. Fuller, un chercheur de l’équipe de Robert J. Wood, se montre confiant : « les mouches sont capables de vols complexes et d’acrobaties impressionnantes avec un minuscule cerveau, nous avons bon espoir de pouvoir profiter, dans un futur proche, des microprocesseurs de puissance équivalente ». Et d’ajouter que son rêve est de « comprendre comment les mouches du vinaigre sont capables de s’accommoder des jours de vent fort » ! Robert J. Wood fait lui aussi preuve d’optimisme : « ce projet offre une motivation commune à tous les scientifiques et les ingénieurs de notre université pour construire des batteries plus petites, pour imaginer des systèmes de contrôle plus efficaces, et pour créer des matériaux à la fois plus légers et plus résistants ». Dans la pure tradition américaine, l’étudiant Kevin Y. Ma conclut avec emphase : « je veux créer quelque chose que le monde n’a encore jamais vu, je veux ressentir l’excitation qui consiste à pousser les limites de ce que nous pensons pouvoir faire, aussi loin que le permet l’ingéniosité humaine »…
Le site du Harvard Microrobotics Laboratory : http://micro.seas.harvard.edu
J’en veux un !! 😉
durée de vie : 30 secondes, c’est une éphémère quoi !
C’est aussi la durée de vie d’un hélico quand je tente les vols en 3D 🙂
Moi, pour le moment la 3D en hélico, j’en suis au stade du rêve. J’en suis à essayer de le faire tourner avec un joli virage sans lui planter le nez.
Plus facile avec la Ladybird, sauf … quand je la laisse partir à 15mètres en l’air et que je la plante en haut d’un arbre sans possibilité de la récupérer et le 2ème jours des vacances. J’avais pourtant tout les moteurs le cadre et une board … en attente de soudure pour l’alim. Et là pas moyen de mettre la main sur un fer à souder, normal au bord de la mer… N’empêche très agacé le loustic. Du coup je ne sors plus la LB sans toutes les pièces !! Board opérationnelle comprise! 🙂
Aie, frustration, je comprends bien 🙂 🙂