Caltech a créé un robot chauve-souris

La capacité des chauves-souris à voler dans l'obscurité presque totale, effectuant des manœuvres complexes, a surpris et perplexe les scientifiques pendant des centaines d'années. Récemment, les experts ont découvert pourquoi une chauve-souris peut naviguer dans l'espace sans l'aide des organes de la vision. Néanmoins, les experts admirent non seulement les capacités de navigation de ces animaux, mais aussi leurs compétences de vol.

La souris vole silencieusement, rapidement et peut presque instantanément changer de direction. Si quelque chose comme ça pouvait être créé par l'homme, la science et la technologie donneraient beaucoup. Les ingénieurs et les scientifiques ont longtemps étudié la mécanique de vol de ces animaux, essayant de recréer le mécanisme de vol de la souris. Quelqu'un réussit.

L'autre jour, les scientifiques de Caltech ont présenté leur robot Bat Bot (B2), équipé d'ailes composites souples avec des membranes entre le squelette. Les partenaires de Caltech dans le projet étaient une équipe de spécialistes de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign (UIUC, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign). "La conception de ce robot nous aidera à créer des drones plus efficaces et plus sûrs, et il nous a également permis de découvrir comment les chauves-souris volent", a déclaré Soon-Jo Chung , l'un des participants au projet.


Chung, qui a rejoint l'équipe Caltech, a développé le robot chauve-souris avec son ancien superviseur Alireza Ramezani et Seth Hutchinson, professeur à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.

Le poids du robot n'est que de 93 grammes. Extérieurement, il ressemble à une chauve-souris, à l'image et à la ressemblance dont il a été conçu. L'envergure n'est que de 30 centimètres. Le système pendant le vol peut changer la forme des ailes en pliant ou en dépliant les "doigts", changeant la forme et la position des poignets, des jambes et des épaules. Les experts estiment que la chauve-souris est l'un des animaux les plus complexes (sinon les plus) organisés qui peuvent voler. Les ailes de chauve-souris peuvent changer de forme et le mécanisme de vol implique l'utilisation de plusieurs types d'articulations qui peuvent fixer les os et les muscles ou, inversement, augmenter le nombre de libertés qui composent l'aile des os.

Le principe du vol des chauves-sourissignificativement différent du principe du vol des oiseaux La principale caractéristique est la flexibilité et la flexibilité de l'aile des chauves-souris. Une forte flexion de l'aile pendant son mouvement vers le bas donne une force de levage beaucoup plus grande et réduit les coûts énergétiques lors de la comparaison des chauves-souris avec les oiseaux. Pendant le vol, pendant le mouvement de l'aile vers le bas, une turbulence d'air se forme près de son bord d'attaque, qui, selon les scientifiques, fournit jusqu'à 40% de la force de portance de l'aile. Le flux d'air commence au bord d'attaque de l'aile, puis la contourne et revient à nouveau lors du mouvement inverse de l'aile vers le haut. Tout cela est devenu possible grâce à la flexibilité de l'aile, car sa flexion vous permet de garder le tourbillon près de la surface de l'aile.


Pour que le robot vole, les développeurs ont créé un système matériel-logiciel complexe. Les données environnementales collectées par le drone pendant le vol sont traitées en temps réel. Le logiciel de surveillance reçoit ces données et coordonne le travail du drone. Tout cela fonctionne hors ligne, sans intervention de l'opérateur.

Le système musculo-squelettique des ailes de la chauve-souris peut effectuer plus de 40 mouvements dans différentes directions. "Le résultat de notre travail est l'un des plus avancés en ce moment la conception des ailes du robot avec la morphologie de la chauve-souris, et ce robot peut voler hors ligne", a déclaré Ramezani. Bien sûr, ce robot est encore assez loin d'une vraie chauve-souris, qui en plein air peut dépasser un insecte, voler autour de lui, l'attraper et le manger. Cette manoeuvrabilité est une question d’avenir, bien que relativement proche.

En effet, les ailes d'un robot peuvent changer de forme de la même manière que les propriétaires de "prototypes". Faire une aile de ce type est assez difficile, pour cela, il est nécessaire de comprendre les caractéristiques anatomiques de la structure du système musculo-squelettique des chauves-souris. Comme alternative au matériau de la peau, les ingénieurs ont créé un film d'une épaisseur de seulement 56 microns, dont la base est le silicone. Ce matériau peut s'étirer et se contracter, presque aussi bien que la peau qui épouse les ailes des chauves-souris.

Selon les développeurs, les chauves-souris volantes peuvent être beaucoup plus économes en énergie que les avions conventionnels. Les robots de ce type peuvent être utilisés comme alternative aux drones. De plus, contrairement à la plupart des drones, les chauves-souris artificielles pourront changer rapidement de direction de vol. De plus, ils ne seront pas aussi dangereux pour les humains (en termes de possibilité de blessures) que les mêmes hélicoptères.

Source: https://habr.com/ru/post/fr401345/