Véhicules micro‑aériens (MAV) progressent rapidement, s’inspirant des pollinisateurs

Les véhicules aériens sans pilote peuvent faire la une, mais ils ne sont pas les seuls robots volants en ville. Les micro‑véhicules aériens (MAV) sont leurs cousins plus petits. Ces minuscules appareils pourraient être la clé pour améliorer la recherche et le sauvetage, l’agriculture et d’autres secteurs clés.

Véhicules micro‑aériens (MAV)

Les micro‑véhicules aériens constituent un sous‑secteur des véhicules volants. Ils ont une taille miniature rappelant les insectes et sont conçus pour des actions rapprochées et de soutien. Ils sont idéaux pour les scénarios où la taille constitue une contrainte pour l’objectif du projet. Notamment, les MAV pourraient un jour améliorer la cartographie, les opérations de secours, la surveillance et l’agriculture.

Problèmes existants

Les MAV ne sont pas simplement des versions miniatures de leurs homologues UAV plus grands. Ces appareils s’appuient souvent sur l’imitation de la nature pour obtenir leur locomotion. Il est courant que les MAV utilisent des conceptions d’ailes battantes. Cette structure offre la capacité de planer et de voler efficacement. Cependant, certains inconvénients sérieux ont rendu la création de MAV fiables difficile.

Tout d’abord, voler à une telle échelle minuscule signifie que l’appareil est extrêmement vulnérable aux interférences extérieures. Les vents forts, les variations de densité de l’air, la pluie et d’autres facteurs ne sont que quelques exemples de conditions pouvant restreindre les capacités de vol des MAV.

De plus, il existe une contrainte mécanique sur les MAV. Leurs ailes miniatures doivent battre des centaines de fois par seconde pour générer la portance. Cette action impose une usure et un couple incroyables sur les ailes, les charnières, les engrenages et les autres composants internes, augmentant ainsi le risque de défaillance.

Capacités nécessaires

Outre la durée de vie plus courte que connaissent les MAV, ils sont également bien moins capables que les robots plus grands. Les conceptions actuelles ne peuvent planer que moins de 10 secondes. De plus, ils sont incapables d’accomplir autre chose que les trajectoires les plus basiques. Heureusement, ces petits appareils sont sur le point de recevoir une mise à jour majeure.

Étude d’amélioration des véhicules micro‑aériens (MAV)

Des chercheurs du MIT ont récemment présenté une série d’améliorations de leurs MAV dans une étude intitulée « Acrobaties à l’échelle des insectes : un robot micro‑aérien durable, précis et agile»¹. Le rapport a démontré comment les améliorations permettent une plus grande précision de vol tout en minimisant le stress sur l’appareil. Les MAV améliorés ont montré une durabilité accrue et ont été testés à l’aide d’essais de choc et de vent. La nouvelle conception d’aile a démontré une résilience aux impacts et aux déchirures.

Phase de test

Le scientifique a créé un MAV à aile battante avancé de 750 milligrammes dans le cadre de la phase de test. Cet appareil présentait des ailes artificielles inspirées des conceptions d’insectes, incluant des tiges soutenues par de fines ailes transparentes.

Source – MIT

Capacités de vol

Le MAV a effectué plusieurs essais de vol afin d’examiner ses capacités. Contrairement aux prédécesseurs, l’appareil amélioré était capable de trajectoires de vol complexes et même d’acrobaties telles que des flips. L’équipe a réalisé plusieurs flips aériens sur commande, montrant à quel point le nouveau design est agile par rapport aux concurrents.

Le MAV du MIT est également plus rapide. L’unité a démontré une vitesse moyenne de 30 centimètres par seconde, atteignant un pic d’environ 100 cps. Associée à l’agilité supplémentaire, cela représente une amélioration massive des performances dans le secteur des MAV.

Charges utiles

L’une des découvertes les plus intéressantes de l’étude est que le nouveau MAV peut transporter une petite charge utile. Pour l’instant, cette charge pourrait inclure des batteries afin d’allonger les temps de vol ou des capteurs supplémentaires pour offrir davantage de contrôle ou de capacités d’observation.

Résultats marquants

Les résultats des tests ont révélé des gains impressionnants. Par exemple, le MAV du MIT a plané pendant 1 000 secondes. Cette durée dépasse celle de tous les autres temps de vol de MAV combinés. En tant que tel, il représente une étape importante pour les ingénieurs et l’ensemble du marché.

Notamment, le MAV est bien plus agile que son prédécesseur, ce qui permet à l’unité de manœuvrer dans des endroits étroits et difficiles d’accès. Lorsqu’il sera utilisé avec une future technologie d’essaim, il pourrait donner lieu à des équipes de MAV ultra‑rapides combinant leurs forces pour accomplir des tâches dépassant leurs capacités individuelles.

Les ailes, moteurs et charnières améliorés ont apporté de nombreux bénéfices aux performances du MAV. D’une part, les MAV du MIT ont démontré des vitesses bien plus élevées et une maniabilité accrue. De plus, ils ont pu supporter davantage d’impacts, notamment le long de l’aile fine, tout en battant des ailes, ce qui a conduit à une durée de vie plus longue.

Applications futures

Plusieurs applications des MAV pourraient contribuer à changer la vie des personnes à l’échelle mondiale. Voici quelques‑unes des meilleures exemples :

Pollinisation artificielle

Ces minuscules appareils peuvent être utilisés pour reproduire des phénomènes naturels tels que la pollinisation. La pollinisation robotisée est depuis longtemps un objectif des passionnés de jardins intérieurs qui voient dans cette technologie une avancée vers la durabilité. Cette même technologie pourrait un jour aider les voyageurs spatiaux à survivre en permettant à leurs jardins intérieurs de prospérer.

Recherche et sauvetage

Une application majeure de cette technologie se situe dans le secteur de la recherche et du sauvetage. De petits robots comme celui‑ci pourraient se faufiler à travers des décombres étroits. Ils pourraient être équipés de capteurs afin de localiser des personnes vivantes et de communiquer avec celles‑ci piégées sous des décombres ou dans d’autres zones difficiles d’accès. Ils pourraient même transporter une petite charge utile, comme un analgésique, à la personne si nécessaire.

Utilisation des véhicules micro‑aériens (MAV) pour la cartographie

Imaginez un essaim de MAV effectuant la cartographie d’une région. Ces unités pourraient obtenir des mesures précises et enclavées qui pourraient être combinées pour créer une carte plus détaillée et exacte des lieux. Le capteur supplémentaire pourrait également permettre le suivi en temps réel de la zone. Cette capacité serait particulièrement utile pour la surveillance des risques environnementaux.

Applications militaires pour les véhicules micro‑aériens (MAV)

L’armée soutient fortement la technologie MAV. Son utilisation pour la surveillance est un facteur clé qui encourage le soutien à cette technologie. Des essaims de MAV pourraient surveiller de vastes zones avec un risque minimal de perte. De plus, ils pourraient être employés pour le ciblage et d’autres missions.

Agriculture

Les secteurs de l’agriculture et de l’élevage pourraient exploiter les MAV de diverses manières. Ces appareils pourraient être utilisés pour lutter contre les insectes nuisibles et autres parasites. De plus, ils pourraient être déployés pour vérifier les cultures à la recherche de maladies ou d’autres affections. Des discussions portent également sur l’utilisation d’essaims pour la plantation et la distribution de nutriments.

Bénéficiaires

Plusieurs industries bénéficieraient des améliorations des MAV décrites dans l’étude du chercheur du MIT. Certaines entreprises pourraient exploiter cette technologie pour créer des drones plus petits et plus performants, permettant à ces appareils d’offrir davantage de services. Voici une entreprise qui pourrait tirer profit de cette intégration.

Northrop Grumman 

Northrop Grumman (NOC ) est entrée officiellement sur le marché en 1994 suite à un rachat par Northrop Corporation. L’entreprise agit comme un grand contractant militaire et un cabinet de recherche. Aujourd’hui, elle est l’un des fabricants de drones militaires les plus connus. Leurs appareils peuvent être utilisés pour la défense, l’assaut, la reconnaissance, l’acquisition de cibles ou les communications.

Récemment, Northop Grumman a dévoilé son hélicoptère autonome Fire Scout. Cet appareil a été commandé par la marine américaine afin d’améliorer son pouvoir de feu et ses capacités de surveillance. Il possède une conception modulaire qui peut être équipée de différents capteurs selon les exigences de la mission.

Northrop Grumman a surperformé la plupart des actions du secteur des drones militaires. Elle a augmenté consécutivement la distribution de dividendes pendant 21 ans, atteignant une hausse de 11 %. Si l’entreprise venait à s’aventurer dans le secteur des MAV, elle pourrait enregistrer d’importants retours grâce à son positionnement et à son expérience avec les UAV.

Les véhicules micro‑aériens (MAV) sont là

L’utilisation des MAV augmentera fortement au cours de la prochaine décennie. Ces minuscules robots verront davantage de mises à jour de performance comme celles décrites dans cette étude. De plus, les améliorations de l’autonomie des batteries permettront à ces unités de voler plus longtemps et plus loin. Pour l’instant, les MAV sont une technologie naissante qui mérite d’être suivie de près.

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Référence de l’étude:

^{1. Kim, S., et al. (2025). Acrobaties à l’échelle des insectes : un robot micro‑aérien durable, précis et agile. Science Robotics, 10, eadp4256. https://doi.org/10.1126/scirobotics.adp4256}