Résumé :
Des chercheurs de la Tandon School of Engineering de l'Université de New York ont récemment lancé un poisson robot bionique appelé ScaFi. Non seulement sa forme et ses mouvements sont similaires à ceux d'un vrai poisson, mais il peut également être agrandi ou réduit selon les besoins pour s'adapter aux environnements aquatiques de différentes profondeurs et échelles.
L'idée centrale de cette conception est d'éviter la méthode de propulsion à hélice couramment utilisée par les robots sous-marins traditionnels et d'utiliser à la place la « flexion du corps » pour avancer. L'équipe de recherche estime que même si les hélices sont courantes dans les missions sous-marines, elles peuvent facilement s'emmêler dans les plantes aquatiques, remuer les sédiments et effrayer les sujets de recherche, ce qui n'est pas propice à l'observation des récifs coralliens, de la qualité de l'eau et des animaux aquatiques.
La structure du ScaFi est divisée en deux parties : la partie avant est l'endroit où sont concentrés les moteurs et les composants électroniques, et la partie arrière est une queue flexible composée de tiges de fibre de verre et de tissu. Il n'y a qu'un seul moteur à l'intérieur du robot. En tirant deux câbles qui se croisent près de l'extrémité de la queue, la queue est pliée en forme de S, qui oscille ensuite de gauche à droite, poussant toute la machine vers l'avant silencieusement.
Plus important encore, ce mécanisme de propulsion présente une bonne évolutivité. Les chercheurs ont déclaré que peu importe si le robot est plus grand ou plus petit, le moteur et le mécanisme de câbles croisés à l'avant peuvent rester les mêmes. La seule chose qui doit vraiment être ajustée est le diamètre de la tige de queue, il n'est donc pas nécessaire de refaire toute la machine à chaque fois.
Pour tester cette idée, l'équipe a construit ScaFi en trois tailles différentes, avec des longueurs de 0,6 mètre, 1,1 mètre et 2,9 mètres. Ils ont ensuite été emmenés dans des eaux réelles pour des tests : la plus petite version a nagé dans un ruisseau à une profondeur de 15 à 30 centimètres, la version moyenne a été testée dans un ruisseau en Suisse et la plus grande version est entrée dans le lac Léman pour une exploration.
Les résultats des tests montrent que les trois robots peuvent nager en douceur, mais les changements de taille affecteront également leurs performances. Parmi eux, la petite version est plus flexible et sa posture de nage est plus proche de celle des vrais poissons ; la grande version a une maniabilité réduite et une efficacité énergétique inférieure, mais tout en nécessitant une puissance plus élevée, elle présente également une meilleure stabilité dans le débit d'eau.
Les chercheurs ont souligné que dans l'ensemble, cette méthode de nage peut toujours maintenir de très bonnes performances après amplification, et que les trois robots peuvent continuer à nager même après l'interruption du signal GPS. L’équipe estime que cette idée évolutive pourra non seulement être utilisée à l’avenir pour les robots de détection sous-marine, mais pourra également être étendue à d’autres types de systèmes robotiques. La prochaine étape consiste à se concentrer sur le maintien de la même efficacité énergétique dans des versions de différentes tailles.
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