DES ROBOTS-POISSONS DE TOUTES ESPÈCES
http://www.robotic-fish.net/#top
Les poissons intéressent les chercheurs pour leur efficacité et leur manouvrabilité :
- l'efficacité : pour nager, les poissons déforment leur corps, ce qui crée des tourbillons autour de celui-ci. C'est en s'appuyant sur ces vortex que les
poissons sont capables d'accélérations fulgurantes.
- la manouvrabilité : un poisson peut faire demi-tour sur 1/10e de sa longueur, sans perdre de vitesse, alors qu'un sous-marin a besoin de 10 fois sa longueur
en ralentissant de moitié pour faire la même chose.
Le thon est connu pour sa rapidité, le brochet pour ses accélérations et l'anguille pour sa façon de se faufiler partout. Une carpe peut faire demi-tour en une demi-seconde.
Imiter tous ces comportements avec des systèmes robotisés est un réel défi et nécessite de mieux connaître la biomécanique de la nage et les caractéristiques hydrodynamiques des poissons. Les chercheurs essayent de s'inspirer de ces facultés pour améliorer les performances de véhicules sous-marins autonomes en utilisant de nouvelles formes de propulsion. La propulsion par ondulation est plus efficace que la propulsion habituelle par hélice. Les hélices sont actionnées par des moteurs électriques et ont un faible rendement. De plus, ces moteurs ont besoin de batteries qui prennent une place très importante dans un véhicule.
Ces robots-poissons pourraient être (ou sont déjà) utilisés dans des domaines comme l'observation océanographique, la détection de fuites sur des pipelines, la recherche de mines, l'exploration archéologique sous-marine.
Il existe de nombreux travaux qui essaient de comprendre et reproduire les capacités des poissons avec des systèmes robotisés. En voici quelques-uns :
RoboTuna I (robot-thon), David Barrett, et RoboTuna II, David Beal et Michael Sachinis, MIT,
U.S.A.
Le projet Robotuna a démarré en 1993 avec l'objectif de développer un meilleur système de propulsion pour les véhicules sous-marins autonomes. Le thon a été
choisi comme modèle pour sa rapidité (un thon rouge peut aller jusqu'à 74 km/h) et ses accélérations. Il s'agit de comprendre comment un poisson peut générer assez d'énergie pour atteindre de telles vitesses. RoboTuna évolue dans l'aquarium du MIT, suspendu par un mât, lui-même fixé à un système qui coulisse le long de la cuve (voir le mât blanc sur la photo). Le mât sert également pour passer les câbles qui relient le robot aux contrôleurs. Ainsi, les contrôleurs reçoivent les informations des capteurs en entrée et renvoient des instructions au robot-thon. Celui-ci comprend 8 vertèbres et un système de câbles qui sert de tendons et de muscles. L'enveloppe est composée d'une couche fine et flexible de mousse recouverte deLycra pour se rapprocher de la souplesse et de la finesse de la peau du thon, élément jugé primordial dans l'efficacité de sa nage.
RoboTuna et RoboTuna II :
http://web.mit.edu/towtank/www/Tuna/tuna.html
Voir aussi le projet du Caltech (vidéos) :
http://robotics.caltech.edu/~kristi/
RoboPike (robot-brochet), John Kumph, MIT, U.S.A.
Après RoboTuna, un autre robot-poisson est réalisé au MIT : RoboPike, le robot brochet (le brochet intéresse les chercheurs pour ses accélérations fulgurantes). RoboPike n'est pas maintenu dans l'aquarium par un système de poulie comme son prédécesseur et peut nager librement. Mais il n'est pas autonome : sa navigation est dirigée par un humain et c'est l'ordinateur qui interprète les commandes et renvoie les signaux appropriés à chaque moteur. À l'époque, John Kump étudie les mouvements des poissons de façon approfondie pour pouvoir les reproduire. Il travaille aussi sur la forme et la souplesse à donner à son robot. Ainsi, il le dote d'un exosquelette en forme de ressort à spirale. RoboPike (81 cm de long) sait assez bien nager mais il n'est pas encore équipé de capteurs pour l'empêcher de se heurter aux obstacles (comme ce sera ensuite le cas du Essex Robotic Fish).
RoboPike :
http://web.mit.edu/towtank/www/Pike/pike.html
Movies (Swimming, Turning) :
http://web.mit.edu/towtank/www/media.html#pike
Autres poissons: http://www.robotic-fish.net/#top