Etudier les nageoires des otaries pour la robotique sous-marine

Etudier les nageoires des otaries pour la robotique sous-marine

Les animaux marins continuent de révéler de nouvelles applications pour la robotique. Après les phoques, c’est au tour des otaries d’être sous les feux de la rampe. Le professeur Megan Leftwich a en effet remarqué en 2013 que ces mammifères avaient une technique de déplacement sous-marin différente des autres.

Au lieu d’utiliser leur queue ou des nageoires supplémentaires pour se déplacer, ce qui provoque un sillage dans l’eau, les otaries tournent sur elles-mêmes pour avancer, et sans créer de mouvements de l’eau sur leur passage. Pour le professeur Leftwich, ingénieur mécanique et en aérospatiale, la question a été de savoir si il était possible de reproduire ce mouvement. Selon elle, « les otaries nagent gracient à leurs nageoires antérieures, ou nageoires avant, plutôt qu’avec leur queue et leur mouvement de propulsion est à peine détectable. Ce que nous essayons de faire est d’appliquer ce mécanisme à des objets artificiels. Pouvons-nous construire un véhicule sous-marin indétectable ? »

Modèle informatique des nageoires

Afin de pouvoir répondre à cette question, le professeur Leftwich et son équipe ont analysé les mouvements de nage des otaries, en les filmant image par image. En suivant les mouvements de plusieurs points sur les nageoires sur chaque image, ils ont pu créer un modèle mathématique du mouvement. Grâce à ces informations, ils ont pu concevoir une nageoire d’otarie artificielle qui reproduit l’épaule, le coude et le poignet de l’animal. Ce prototype a ensuite été recouvert d’une peau artificielle afin de pouvoir analyser l’influence des rides et des poils sur le déplacement sous-marin. Les résultats de l’étude ont été publiés dans le journal des biomécanismes aquatiques et aériens (Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms).

Selon le professeur Leftwich, « ces études d’observations sont un premier pas pour ce programme de recherche qui conduira à une compréhension approfondie de ce paradigme de déplacement sous-marin unique. » Elle espère que ses recherches permettront la conception de machines sous-marine pour des missions de recherche d’épaves ou la destruction de mines subaquatiques par des véhicules autonomes.

Modélisation 3D de la nageoire

Nageoire artificielle


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