S’inspirer de la nature et des performances des plantes ou animaux est une réalité depuis longtemps dans le monde scientifique. Les ventouses des poulpes, le déplacement sur l’eau de certains insectes, des plastiques adhérants qui s’inspirent des structures des pattes des geckos, tout cela améliore des produits, des techniques qui peuvent nous être utiles. Autre type de développement scientifique s’appuyant sur la nature, les robots qui imitent le déplacement de certains animaux.
Depuis des années, les poissons sont utilisés comme modèles de déplacement afin d’améliorer les systèmes de propulsion des bateaux et sous marins, ou afin d’aider à l’exploration des fonds marins, à l’animation pour le cinéma ou plus récemment à l’étude des écosystèmes marins.
Le premier robot poisson dont j’avais entendu parlé est le Robot Thon (RoboTuna) développé au début des années 90 au MIT aux Etats Unis. L’objectif de départ était de reproduire un mouvement dynamique qui recréait de manière réaliste les flux et courants autour et à l’arrière d’un thon en train de nager. Ce n’est pas si simple que cela en à l’air puisque le mouvement ondulant du thon, sa morphologie n’avaient jamais été étudiés de manière approfondie. Après une première version du RoboTuna, les questions qui se sont posées ont été celles de l’optimisation des mouvements pour une propulsion la plus efficace possible. Une 2e version du robot fut développée afin d’améliorer la reproduction des mouvements et leur étude. Charlie, puisque cétait le surnom du robot, était constitué d’un squelette en aluminium, de vertèbres en polystyrène, d’une peau en mousse réticulée et lycra. La finalité de ce robot était d’étudier les meilleures performances possibles en matière de propulsion marine afin à terme d’en appliquer les avancées aux sous marins et bateaux.
A Lausanne, Boxybot a été développé pour créer de meilleurs systèmes de propulsion marins. Ce petit robot articulé permet l’étude des meilleures configurations de nageoires caudales et dorsales pour une vitesse optimale.
Au Japon, le constructeur automobile Nissan a inventé un robot anti-collision qui s’inspire des mouvements des bancs de poisson. Face à un obstacle un banc de poissons va modifier sa route de manière parfaitement coordonnée ; la série de capteurs qui sont montés sur les robots sont là pour qu’à chaque obstacle, un robot l’évite et transmettre l’information aux robots suivants qui l’éviteront à leur tour. Ce système qui pourrait un jour être installé sur des voitures.
Cette semaine, c’est pour un autre type d’application, que des robots poissons sont mis en avant. Ces robots sont développés afin de fournir des informations sur l’évolution des écosystèmes marins face aux changements climatiques ou tout évènement susceptible de modifier les équilibres écologiques en place. Les capteurs dont sont équipés ces nouveaux robots permettent de mesurer la température, l’oxygène dilué, la présence de polluants ou d’algues envahissantes. Les « yeux » du robot sont basés sur capteurs à infrarouge. Un polymère électro-actif compose la peau du robot et les courants électriques en permettent le mouvement. De nouveaux systèmes de communication entre robots et entre robots et équipe de recherche seront également mis en oeuvre. Pour l’instant, le prototype nage dans un réservoire du laboratoire de la Michigan State university.
Le site Robotic-fish.net recense une bonne partie des poissons robots qui existent de part le monde, n’hésitez pas à aller y faire un tour.