Le "robot pigeon" © Laboratoire de Lentink - Université de Stanford

Le "robot pigeon" © Laboratoire de Lentink - Université de Stanford

Avion, deltaplane, parapente… les machines conçues par l’homme pour voler ne manquent pas. Mais elles sont bien loin d’avoir atteint l’agilité et la rapidité d’adaptation des oiseaux. Des chercheurs du département d’ingénierie mécanique de Stanford, aux États-Unis, viennent de concevoir un tout nouveau modèle d’oiseau bio-inspiré qui nous en apprend plus sur le mécanisme de vol si agile des oiseaux.

Cela fait une vingtaine d’années que les roboticiens cherchent à créer des ailes d’oiseau au plus proche de la réalité. Mais les tentatives restaient décevantes. D’une part parce qu’ils utilisaient des matériaux trop rigides pour simuler les plumes (fibres de verre et de carbone), et d’autre part parce que les mécanismes musculaires inhérents aux mouvements de l’aile n’étaient pas assez connus.

Pour contourner ce problème, Eric Chang et ses collègues de l’Université de Stanford ont étudié les mouvements de flexion et d’extension d’ailes sur des cadavres de pigeons. Une approche qui leur a permis de concevoir un « robot pigeon » constitué d’un système d’hélice à propulsion électrique, de capteurs (GPS, gyroscopes, magnétomètres, etc), d’une queue, mais aussi de vraies plumes d’oiseaux ! 20 par ailes pour être précis, reliées via des ligaments synthétiques à un poignet et à un doigt factices.

Structure de l'aile du "robot pigeon" © Laboratoire de Lentink - Université de Stanford

Structure de l'aile du "robot pigeon" © Laboratoire de Lentink - Université de Stanford

L’équipe a alors testé en laboratoire l’effet du vent sur les mouvements d’ailes. Ils ont ainsi mis en évidence que les mouvements du poignet et du doigt contrôlaient précisément l’arrangement des plumes, l’envergure de l’aile ainsi que sa superficie. Mais surtout, en jouant sur l’asymétrie des ailes – en variant l’angle du poignet, celui du doigt, ou les deux en même temps – ils se sont rendu compte d’un fait majeur : le mouvement du poignet permet un contrôle grossier du virage dans les airs, tandis que le doigt est capable d’affiner ce mouvement.

C’est la première fois que des chercheurs mettent en évidence le rôle majeur du doigt de l’aile dans la capacité des oiseaux à se diriger. Met-on là le doigt sur une piste pour améliorer nos engins volants ?