Innovation suisse : un robot inspiré des oiseaux prend son envol

La robotique suisse repousse les limites du vol autonome grâce à une innovation révolutionnaire qui ne se contente pas de voler. L’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) a dévoilé RAVEN (Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments), une machine capable de faire ce qu’aucun drone classique ne sait faire : marcher, bondir et s’élancer dans les airs sans piste de décollage. Il ne s’agit pas d’une simple amélioration, mais d’une nouvelle conception de la mobilité aérienne, inspirée par l’agilité des corvidés.

Alors que les drones traditionnels à voilure fixe restent tributaires de pistes ou de dispositifs de lancement, RAVEN s’affranchit de ces contraintes. En imitant la polyvalence biologique des oiseaux, cette prouesse suisse comble le fossé crucial entre les opérations au sol et dans les airs. « Les oiseaux peuvent alterner entre la marche et la course pour décoller ou atterrir, sans l’aide d’une piste ni d’un dispositif de lancement », explique Won Dong Shin, doctorant à l’EPFL à l’origine de cette avancée. Il relève que les plateformes capables d’une telle dualité dynamique « font défaut en robotique », jusqu’à présent. Avec ce lancement, la Suisse réaffirme sa position de premier plan dans le secteur très concurrentiel de la robotique avancée.

Avec un poids de seulement 620 grammes, RAVEN est un modèle d’ingénierie soucieuse de la légèreté. Pour parvenir à un poids aussi faible, il a fallu combiner rigoureusement modèles mathématiques et simulations informatiques, repoussant les limites du possible sur le plan mécanique. La philosophie de conception est ambitieuse et précise : garder les composants les plus lourds près du corps, tout en utilisant un réseau complexe de ressorts et de moteurs pour reproduire la puissance explosive des tendons et des muscles des oiseaux.

Le résultat est un système de pattes qui allie une grande complexité à des contraintes de poids importantes. Publiée dans la prestigieuse revue Nature, cette recherche marque une avancée notable dans la conception biomimétique. Contrairement aux tentatives précédentes, qui ont abouti à des robots trop lourds pour voler ou à des engins sauteurs dépourvus d’agilité, RAVEN trouve un équilibre idéal. Il incarne le summum de la précision suisse, où chaque gramme est pris en compte et chaque moteur remplit une double fonction. Ce n’est pas seulement un robot, mais un organisme synthétique conçu pour évoluer dans son environnement avec une efficacité supérieure.

RAVEN ne se contente pas de voler, il maîtrise le terrain. Le robot peut bondir à 26 centimètres de hauteur depuis une position immobile, une prouesse qui lui permet de franchir des obstacles et de prendre son envol depuis les terrains les plus accidentés. Les générations précédentes de robots n’avaient pas réussi à combler cet écart : les robots marcheurs étaient trop lents pour sauter, tandis que les sauteurs manquaient de stabilité pour marcher. RAVEN dépasse ces limites et peut franchir des trous ainsi que progresser sur des surfaces surélevées avec une agilité sans précédent.

La science qui sous-tend le saut est tout aussi convaincante. Les chercheurs de l’EPFL ont découvert que le saut suivi d’un envol repose sur la combinaison la plus efficace d’énergie cinétique (vitesse) et d’énergie potentielle (gain de hauteur). Le drone peut ainsi économiser sa batterie tout en optimisant ses performances. Qu’il soit immobile, en chute libre ou qu’il s’élance depuis un espace confiné, RAVEN s’adapte instantanément. C’est un véhicule aérien tout-terrain robuste, conçu pour fonctionner là où l’intervention humaine est impossible et où les drones traditionnels échoueraient.

Les retombées de la réussite de RAVEN dépassent largement le cadre du laboratoire. En supprimant le besoin de pistes et en permettant des décollages depuis des endroits accidentés et confinés, cette technologie pourrait révolutionner des secteurs allant des opérations de recherche et de sauvetage dans les Alpes suisses à la surveillance clandestine. La capacité à se déplacer de manière autonome sur des terrains accidentés ouvre un nouveau champ d’action aux drones à ailes, en leur donnant accès aux environnements les plus hostiles de la planète.

Toutefois, le défi n’est pas encore entièrement relevé. Si le décollage est maîtrisé, l’atterrissage reste un obstacle majeur. L’équipe de l’EPFL, en collaboration avec des scientifiques américains, s’emploie actuellement à résoudre les difficultés liées au contrôle de l’atterrissage, afin que l’appareil puisse se poser avec autant d’aisance qu’il décolle. Tandis que l’équipe perfectionne la conception des pattes pour maîtriser la descente, une chose est claire : l’ère des drones statiques dépendants des pistes touche à sa fin. La Suisse ouvre la voie à un avenir où les robots se déplacent, réfléchissent et volent avec la fluidité organique de la nature elle-même.