Des scientifiques ont conçu un robot qui imite le légendaire coup de poing mortel de la crevette-mante.
Une étude interdisciplinaire s'est concentrée sur la crevette-mante. En modélisant le mécanisme de son puissant coup de poing, les chercheurs ont construit un robot qui imite le mouvement. Cette étude a permis de comprendre la biologie de ce crustacé et devrait ouvrir la voie à des dispositifs robotiques petits, mais puissants.
Un robot qui imite la crevette-mante ?
Le coup de poing de la crevette-mante lui doit sa qualification de créature faunistique la plus puissante. Son mécanisme a longtemps fasciné les biologistes. En effet, leurs appendices en forme de massue produisent des mouvements mortels en une fraction de seconde.
Selon un article récent, des scientifiques auraient réussi à modéliser le mécanisme et construit un robot qui imite le mouvement de la crevette-mante. Plus précisément, afin d'étudier les détails mécaniques, ils ont construit un modèle robotisé de son appendice de frappe. L'équipe a rassemblé des roboticiens, des ingénieurs et des biologistes.
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Un processus de verrouillage géométrique
Généralement, pour produire des mouvements ultrarapides, un mécanisme de verrouillage aide les petits organismes à stocker de l'énergie élastique pour la libérer rapidement. C'est, par exemple, le cas des caméléons, des grenouilles ou des certaines plantes. Avec un mécanisme à ressort typique, le ressort libère instantanément l'énergie stockée au moment précis où le verrou se retire.
Pour les crevettes-mantes, le mécanisme de verrouillage correspond à deux petites structures intégrées aux tendons des muscles, appelées sclérites. Pour observer le mécanisme, les chercheurs ont utilisé une caméra à ultra-vitesse. Ils ont alors constaté que lorsque les sclérites se déverrouillent, il y a un bref délai avant le déclenchement de l'appendice. Ce phénomène s'explique par la présence d'un second mécanisme de verrouillage.
En étudiant la mécanique des liens du système, les chercheurs ont construit un robot l'imitant. Ils ont ensuite cartographié les phases de la frappe pour développer le modèle mathématique du mouvement. L'étude a révélé qu'une fois les sclérites déverrouillées, la géométrie du mécanisme prenait le relais. En termes simples, l'appendice est maintenu en place jusqu'à ce qu'il atteigne un point de recentrage avant de se libérer. Autrement dit, le stockage d'énergie élastique est contrôlé pour améliorer le rendement mécanique du système.
En termes de recherches scientifiques, cette étude contribue à une meilleure compréhension de la biologie. Pareillement, elle devrait ouvrir la voie à l'imitation robotique d'autres fonctionnements surprenants de la nature. Effectivement, bien que le robot n'ait pas reproduit la force de la crevette-mante, sa vitesse est plus rapide que celle des dispositifs du même type.
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