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Tout est inspiré de la nature, l’imagination de l’homme et sa créativité ne font que reproduire ce qui existe déjà dans la nature avec une retouche technologique humaine.
Des robots volants dotés de récepteur inspiré des yeux de mouche sont capable d'éviter les obstacles de manière autonomes de manière totalement "passive", sans systèmes de radars ou de lasers, souvent gourmants en énergie.
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L’oeil de mouche en passe de révolutionner l’aéronautique
Ils s’appellent Oscar ou Octave, pèsent moins de 100 grammes et pourraient bien révolutionner l’aéronautique. Ces robots prototypes s’inspirent pourtant d’une technologie vieille de plusieurs centaines de millions d’années: celle des yeux de la mouche.
«Avec seulement 3.000 facettes, c’est-à-dire 3.000 pixels, et un angle d’un ou deux degrés entre chaque facette, l’oeil de mouche a une mauvaise résolution par rapport à l’oeil humain et sa rétine fait triste figure comparé au moindre appareil photo numérique à 100 euros », souligne Nicolas Franceschini, responsable de l’équipe Biorobotique au laboratoire «Mouvement et Perception » du CNRS à Marseille (sud-est de la France).
«C’est un outil qui paraît rudimentaire et qui est couplé à un cerveau de +seulement+ un million de neurones. Et pourtant, la mouche est capable de se déplacer dans les trois dimensions en évitant les obstacles, même par grand vent, et avec une vitesse de vol considérable rapportée à sa taille: l’équivalent de 8.000 km/h pour une voiture ! », s’extasie encore M. Franceschini, qui étudie la vision des insectes depuis plus de 30 ans.
Le secret de la mouche ? L’hyper spécialisation et le partage des tâches.
Chaque facette comporte huit cellules photosensibles: deux consacrés à la perception des couleurs, les six autres au mouvement. Mieux, l’équipe de M. Franceschini a démontré que ces cellules étaient reliées à des neurones programmés pour ne réagir qu’à un seul type de déplacement: de la gauche vers la droite, du bas vers le haut, etc. Ce sont ces «neurones détecteurs de mouvement », également présents chez l’être humain, qui permettent en permanence à la mouche de mesurer le «flux optique » et d’ajuster sa position et sa vitesse par rapport aux obstacles.
«Il y a 20 ans, nous avons commencé à reproduire le processus en électronique », raconte le chercheur. Vers 1990, l’équipe met au point un robot terrestre capable d’éviter les obstacles de manière totalement autonome. Il est doté d’un oeil à facettes et de neurones semblables à ceux de la mouche mais pesant chacun 5 grammes.
Fort de ce premier succès, Nicolas Franceschini décide alors de pénétrer dans la troisième dimension et de fabriquer des robots volants.
Octave naîtra en 2003. Hélicoptère captif de 100 grammes, son oeil ventral observe en permanence le sol et lui permet d’ajuster son altitude et sa vitesse sans jamais les mesurer. C’est là tout l’enjeu de la vision pour l’aéronautique ou d’autres secteurs, estime M. Franceschini.
Si des systèmes de pilotage ou de détection automatiques existent déjà (radar, laser), ils sont tous «actifs », donc gourmands en énergie, volumineux, lourds et onéreux. «L’oeil, lui, est un système totalement passif et fondé sur des mécanismes simples », souligne le chercheur, dont les travaux intéressent déjà l’aéronavale (appontage automatique), le constructeur automobile Toyota (système anti-collision) ou Eurocopter (dispositif de détection des câbles électriques).
Capable de fixer une cible et de la suivre sans jamais la perdre, même par vent de travers, le robot Oscar exploite quant à lui un autre secret de la mouche découvert par l’équipe: la vibration de la rétine.
«La rétine de la mouche est hyper stable, sauf durant le vol. Elle se met alors à vibrer activement grâce à un micro muscle. Oscar a montré que cela permettait de combler l’angle mort d’un ou deux degrés entre chaque facette et de multiplier la résolution par 40! Une découverte qui pourrait servir, par exemple, à améliorer à moindre coût la télé observation par satellite », résume-t-il.
Lalibre.br
Des robots volants dotés de récepteur inspiré des yeux de mouche sont capable d'éviter les obstacles de manière autonomes de manière totalement "passive", sans systèmes de radars ou de lasers, souvent gourmants en énergie.
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L’oeil de mouche en passe de révolutionner l’aéronautique
Ils s’appellent Oscar ou Octave, pèsent moins de 100 grammes et pourraient bien révolutionner l’aéronautique. Ces robots prototypes s’inspirent pourtant d’une technologie vieille de plusieurs centaines de millions d’années: celle des yeux de la mouche.
«Avec seulement 3.000 facettes, c’est-à-dire 3.000 pixels, et un angle d’un ou deux degrés entre chaque facette, l’oeil de mouche a une mauvaise résolution par rapport à l’oeil humain et sa rétine fait triste figure comparé au moindre appareil photo numérique à 100 euros », souligne Nicolas Franceschini, responsable de l’équipe Biorobotique au laboratoire «Mouvement et Perception » du CNRS à Marseille (sud-est de la France).
«C’est un outil qui paraît rudimentaire et qui est couplé à un cerveau de +seulement+ un million de neurones. Et pourtant, la mouche est capable de se déplacer dans les trois dimensions en évitant les obstacles, même par grand vent, et avec une vitesse de vol considérable rapportée à sa taille: l’équivalent de 8.000 km/h pour une voiture ! », s’extasie encore M. Franceschini, qui étudie la vision des insectes depuis plus de 30 ans.
Le secret de la mouche ? L’hyper spécialisation et le partage des tâches.
Chaque facette comporte huit cellules photosensibles: deux consacrés à la perception des couleurs, les six autres au mouvement. Mieux, l’équipe de M. Franceschini a démontré que ces cellules étaient reliées à des neurones programmés pour ne réagir qu’à un seul type de déplacement: de la gauche vers la droite, du bas vers le haut, etc. Ce sont ces «neurones détecteurs de mouvement », également présents chez l’être humain, qui permettent en permanence à la mouche de mesurer le «flux optique » et d’ajuster sa position et sa vitesse par rapport aux obstacles.
«Il y a 20 ans, nous avons commencé à reproduire le processus en électronique », raconte le chercheur. Vers 1990, l’équipe met au point un robot terrestre capable d’éviter les obstacles de manière totalement autonome. Il est doté d’un oeil à facettes et de neurones semblables à ceux de la mouche mais pesant chacun 5 grammes.
Fort de ce premier succès, Nicolas Franceschini décide alors de pénétrer dans la troisième dimension et de fabriquer des robots volants.
Octave naîtra en 2003. Hélicoptère captif de 100 grammes, son oeil ventral observe en permanence le sol et lui permet d’ajuster son altitude et sa vitesse sans jamais les mesurer. C’est là tout l’enjeu de la vision pour l’aéronautique ou d’autres secteurs, estime M. Franceschini.
Si des systèmes de pilotage ou de détection automatiques existent déjà (radar, laser), ils sont tous «actifs », donc gourmands en énergie, volumineux, lourds et onéreux. «L’oeil, lui, est un système totalement passif et fondé sur des mécanismes simples », souligne le chercheur, dont les travaux intéressent déjà l’aéronavale (appontage automatique), le constructeur automobile Toyota (système anti-collision) ou Eurocopter (dispositif de détection des câbles électriques).
Capable de fixer une cible et de la suivre sans jamais la perdre, même par vent de travers, le robot Oscar exploite quant à lui un autre secret de la mouche découvert par l’équipe: la vibration de la rétine.
«La rétine de la mouche est hyper stable, sauf durant le vol. Elle se met alors à vibrer activement grâce à un micro muscle. Oscar a montré que cela permettait de combler l’angle mort d’un ou deux degrés entre chaque facette et de multiplier la résolution par 40! Une découverte qui pourrait servir, par exemple, à améliorer à moindre coût la télé observation par satellite », résume-t-il.
Lalibre.br