Université de Californie, BerkeleyLes ingénieurs du campus ont développé un nouveau robot volant inspiré des insectes, capable de planer, de changer de direction et d'attaquer de petites cibles, comme un bourdon volant parmi les fleurs. Avec un diamètre inférieur à 1 centimètre et un poids de seulement 21 milligrammes, il s'agit du plus petit robot volant sans fil contrôlable au monde.
Des ingénieurs de l'Université de Californie à Berkeley ont créé un nouveau robot volant inspiré des insectes, capable de planer, de changer de trajectoire et même d'atteindre de petites cibles. Le robot volant mesure moins d’un centimètre de diamètre et est équipé de deux minuscules aimants. L'application d'un champ magnétique externe fait tourner le robot, créant suffisamment de portance pour l'aider à voler. Crédit photo : Adam Lau/Université de Californie, Berkeley
Moins d’un centimètre de large, le robot inspiré du bourdon peut planer, changer de direction et atteindre de petites cibles.
Lin Liwei, professeur émérite de génie mécanique à l'Université de Californie à Berkeley, a déclaré : « Les abeilles ont démontré des capacités aéronautiques extraordinaires, telles que la navigation, le vol stationnaire et la pollinisation, que des robots volants artificiels de taille similaire ne peuvent pas réaliser.
Lin est l'auteur principal d'un nouvel article sur le robot, publié en ligne le vendredi 28 mars dans la revue Science Advances.
Pour qu’un robot vole, il a généralement besoin de sources d’énergie telles que des batteries et des appareils électroniques pour contrôler son mouvement. Cependant, intégrer ces composants dans un appareil minuscule et léger constitue un défi de taille. Pour résoudre ce problème, Lin et l'équipe de l'UC Berkeley ont utilisé des champs magnétiques externes pour alimenter le robot et guider sa trajectoire de vol.
Des ingénieurs de l'Université de Californie à Berkeley ont créé un nouveau robot volant inspiré des insectes, capable de planer, de changer de trajectoire et même d'atteindre de petites cibles. Le robot est conçu pour imiter le comportement de vol d'insectes tels que les bourdons. Crédit photo : Adam Lau/Université de Californie, Berkeley
Le robot a la forme d'une petite hélice et contient deux petits aimants. Sous l’influence d’un champ magnétique externe, ces aimants s’attirent et se repoussent, entraînant la rotation des hélices et générant suffisamment de portance pour soulever le robot du sol. En ajustant l'intensité du champ magnétique, la trajectoire de vol du robot peut être contrôlée avec précision.
Le deuxième plus grand robot doté de capacités de vol similaires mesurait 2,8 centimètres de diamètre, soit près de trois fois la taille du nouveau robot volant.
Petite échelle, grandes possibilités
"Les robots volants miniatures sont très utiles pour explorer de petites cavités et d'autres environnements complexes", a déclaré Fanping Sui, co-premier auteur de l'étude et qui a récemment obtenu son doctorat en ingénierie à l'Université de Californie à Berkeley. "Cela pourrait être utilisé pour la pollinisation manuelle ou pour l'inspection de petits espaces tels que l'intérieur des tuyaux."
Actuellement, le robot ne peut voler que passivement. Cela signifie que, contrairement aux avions ou aux drones plus avancés, il ne dispose pas de capteurs embarqués pour détecter sa position ou sa trajectoire actuelle, ni pour ajuster ses mouvements en temps réel. Ainsi, même si un robot peut déterminer avec précision sa trajectoire de vol, des changements soudains de l’environnement, tels que des vents forts, peuvent le faire dévier de sa trajectoire.
Des ingénieurs de l'Université de Californie à Berkeley ont créé un nouveau robot volant inspiré des insectes, capable de planer, de changer de trajectoire et même d'atteindre de petites cibles. Yue Wei (à gauche), étudiant diplômé de l'UC Berkeley, et Lin Liwei, professeur d'ingénierie, tiennent chacun un robot. Crédit photo : Adam Lau/Université de Californie, Berkeley
"À l'avenir, nous essaierons d'ajouter un contrôle actif, ce qui nous permettra de modifier l'attitude et la position du robot en temps réel", a déclaré Yue Wei, co-premier auteur de l'étude et étudiant diplômé du laboratoire de Lin Liwei.
Le fonctionnement du robot nécessite également de puissants champs magnétiques fournis par des bobines de champ électromagnétique. Cependant, si vous réduisez davantage le robot à moins de 1 millimètre de diamètre (environ la taille d’un moustique), vous pouvez le rendre suffisamment léger pour être contrôlé par des champs magnétiques plus faibles, tels que ceux fournis par les ondes radio.
En plus du nouveau robot inspiré des bourdons, l'équipe de Lin a également créé un robot inspiré des cafards qui peut se déplacer rapidement sur le sol et survivre même si des humains marchent dessus. Yue développe de nouveaux robots « en essaim » qui peuvent travailler ensemble comme des fourmis pour accomplir des tâches qu'un seul robot ne peut pas accomplir seul.
"Je travaille sur des robots à l'échelle de 5 mm qui peuvent ramper, rouler et tourner, et ils peuvent également travailler ensemble pour former des chaînes et des réseaux, ou accomplir des tâches plus difficiles", a déclaré Yue. "Ils pourraient potentiellement être utilisés dans des chirurgies mini-invasives, car nous pourrions injecter plusieurs robots dans le corps et les faire travailler ensemble pour former des stents, éliminer des caillots sanguins ou effectuer d'autres tâches."
Compilé à partir de /ScitechDaily