Explorer la mer avec des poissons robots
Pour explorer les environnements sous-marins, archéologues et autres scientifiques utilisent des robots marins. Leur apparence et leur mode de déplacement s’inspirent de ceux de vrais poissons.
Mers et océans sont l’un des milieux les moins explorés de la planète. Les profondeurs, en particulier, n’ont été que peu explorées. Selon le magazine scientifique Quarks, nous en savons moins sur la mer profonde que sur la lune. Plusieurs raisons peuvent expliquer cette méconnaissance. Notamment le fait que les équipements de recherche océanique sont chers et rares. Il est particulièrement onéreux d'envoyer des plongeurs dans les profondeurs de la mer, à cause des systèmes de sauvetage et de survie que cela nécessite.
Des «nageoires» particulièrement maniables
Face aux difficultés que présentent les explorations sous-marines, les instituts de recherche travaillent sur des robots aquatiques qui se chargent d'explorer les fonds marins pour les archéologues et autres scientifiques. L'Université polytechnique des Marches, en Italie, a récemment présenté un tel robot. Le post-doctorant Daniele Costa s'est inspiré des poissons pour le design et, surtout, pour la technique de déplacement, rapporte Pressetext. Le chercheur a en particulier étudié les poissons qui se déplacent surtout à l’aide de leurs nageoires pectorales.
L'idée est venue à Daniele Costa après la fin de sa thèse. Les systèmes sur lesquels il travaillait à l'époque n'avaient qu'une manœuvrabilité limitée. En collaboration avec l'ingénieur en informatique David Scaradozzi, il a donc développé un système de propulsion qui devait conférer au robot la maniabilité des poissons. Si le robot actionne l’une des nageoires pectorales dans un sens, et l'autre en sens inverse, il peut tourner sur place. Ce mécanisme est similaire à celui que l'on peut observer chez de nombreux animaux marins lorsqu'ils chassent sous l'eau.
Selon l'article de Pressetext, les poissons-robots développés jusqu'à présent nécessitent jusqu'à quatre moteurs pour faire fonctionner les nageoires. L'appareil du post-doctorant italien n'en utilise qu'un seul. Les mouvements synchronisés ou décalés des nageoires sont obtenus à l'aide d'une commande mécanique, de même que la modification de l'angle d'attaque. Lors des tests, son poisson-robot a surpassé d'autres appareils, tant en termes de vitesse que de maniabilité. «Notre robot avance à la vitesse de cinq longueurs de corps par seconde et a un rayon de braquage inférieur à une longueur de corps», explique le co-développeur du robot David Scaradozzi.
Un poisson-robot non rejeté par ses «congénères»
Le poisson robot des chercheurs italiens n'est pas le premier de son espèce. Il en existe un autre baptisé «Sofi - The Soft Robotic Fish», développé en 2018 au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Télécommandé par un plongeur, Sofi nage avec succès autour d'autres êtres vivants (voir vidéo). Grâce à sa nageoire caudale souple, le robot s'intègre bien dans l'environnement naturel. Un an plus tôt, l'EPFL avait également présenté un robot aquatique. Les chercheurs lausannois ont voulu savoir si les animaux réagissaient aux tentatives d'interaction des robots. Le poisson-robot de l'EPFL peut imiter avec succès les poissons-zèbres et se mêler à eux, peut-on lire dans un communiqué (voir vidéo).
