Un drone pliable inspiré de l’origami

L’origami n’a pas fini d’inspirer les chercheurs. Une équipe de l’EPFL et du NCCR Robotics ont conçu un drone dont les bras se replient pour permettre un transport facile.

Stefano Mintchev et son drone

Le drone, un quadricoptère, tient dans la paume de la main. Plié, il rentre même dans une poche. L’intérêt de l’engin volant est son dépliage et décollage rapide. En effet, en mois d’un tiers de seconde, il déplie ses pales et prend son envol. Les bras, repliés contre la partie centrale lorsque l’aéronef est au repos, se déplient, entrainés par la rotation des hélices, puis se bloquent à l’aide d’aimants. Les matériaux utilisés sont ultra-légers, les bras du drone, par exemple, sont en fibre de verre et en polyester inélastique. L’équipe espère toutefois encore l’alléger afin de permettre la construction de modèles plus larges.

Dario Floreano et le quadricoptère

L’une des difficultés rencontrées par l’équipe a été de permettre au drone d’inverser la rotation de deux hélices sur quatre pour stabiliser le vol du drone. En effet, pour qu’un quadricoptère puisse voler convenablement, deux hélices doivent tourner dans le sens horaire et deux dans le sens anti-horaire. Or pour que les bras se déplient, les quatre hélices tournent dans le même sens. Il a donc fallu installer un capteur capable de détecter la position des bras afin de permettre au drone d’inverser la rotation de deux hélices sur quatre pour prendre son envol. Cette inversion a lieu en moins de 50 millisecondes.

Le quadricoptère, bras repliés

Ce drone dont le déploiement est quasiment instantané serait particulièrement utile dans des missions de sauvetage où la rapidité est essentielle. De plus, sa taille réduite permet le transport et le déploiement d’un nombre important de drones. L’équipe de chercheurs de l’EPFL et du NCCR a présenté son modèle à Seattle le 25 mai lors de l’ICRA, un salon dédié à la robotique et l’automatisation.

Stefano Mintchev et le quadricoptère

Bien que d’apparence simple, le drone est le fruit d’une conception très poussée. La rigidité des bras a représenté un point critique du développement. Trop souples, ils auraient pu vibrer lors du vol, déstabilisant le drone. Trop rigides, ils auraient gêné le déploiement des bras. En se dépliant de façon horizontale, ils permettent d’éviter l’instabilité due aux lois de la gravité.

Le quadricoptère en vol

Selon Stefano Mintchev, bien que le drone ne soit actuellement repliable que manuellement, cela prend moins de dix secondes pour quelqu’un connaissant le modèle. Le chercheur travaille déjà sur un modèle dont les bras se replieraient de façon automatique.

Envol du quadricoptère

Déploiement des bras part 1

Déploiement des bras part 2

Crédit photo : EPFL, NCCR


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