ALBATROSS, ce robot qui tombe comme une graine d’érable et navigue comme un voilier

Lâché d’un avion ou d’un drone à 150 mètres d’altitude, un petit robot nommé ALBATROSS entame une descente contrôlée. Ses deux ailes rigides, inspirées des graines d’érable, se mettent à tourner sur elles-mêmes comme un hélicoptère miniature. Résultat : au lieu de s’écraser à 69 km/h, le robot ralentit à 15 km/h avant de toucher l’eau. Une fois à la surface, il se redresse tout seul en quelques secondes grâce à son keel lourd, une quille qui agit comme un contrepoids. Ses ailes, désormais utilisées comme des voiles, captent le vent pour le propulser à moins d’1 km/h, tandis qu’un gouvernail en forme de queue de poisson ajuste sa trajectoire.

Ce prototype, conçu par des chercheurs de la Singapore University of Technology and Design (SUTD), ne pèse qu’un peu plus d’1 kg et fonctionne avec seulement trois actionneurs. Une simplicité qui contraste avec les robots hybrides classiques, souvent équipés de parachutes, de moteurs dédiés et de systèmes de déploiement séparés. "L’idée est d’utiliser la physique à notre avantage plutôt que de la combattre avec des mécanismes complexes", explique le Pr Foong Shaohui, co-auteur de l’étude.

Une descente en douceur, un atterrissage sans choc

ALBATROSS exploite un phénomène naturel : l’autorotation. En tombant, ses ailes génèrent une portance latérale qui transforme la chute en une rotation stable. Cette technique réduit l’énergie d’impact à l’amerrissage d’un facteur 18,5 par rapport à une chute libre. Lors d’un essai en extérieur, le robot a été largué à 150 mètres. Sa vitesse de descente est passée de 69 km/h à 15 km/h, limitant la force du choc à une valeur équivalente à une chute de seulement 1 mètre.

Une fois sur l’eau, la géométrie du robot et la position de son keel assurent un retour automatique à la position stable. Pas besoin de moteur pour ce redressement : la physique fait tout le travail. "C’est comme si un cygne se posait sur un lac et se remettait à flotter sans effort", compare un chercheur de l’équipe.

Naviguer à la voile avec une énergie minimale

Sur l’eau, ALBATROSS se transforme en voilier autonome. Ses ailes rigides captent le vent pour avancer, tandis que son gouvernail caudal, inspiré des nageoires des poissons, permet de changer de direction. En réservoir, le robot a fonctionné pendant trois heures avec une batterie à moitié chargée, enregistrant des données environnementales comme la température, l’humidité ou la direction du vent.

Sa vitesse maximale reste modeste : moins d’1 km/h. Mais cette lenteur est un atout pour les missions de surveillance. "Un robot qui se déplace lentement peut rester plus longtemps sur zone et collecter des données précises", souligne le Pr Shaohui. Contrairement aux bouées dérivantes ou aux drones maritimes, ALBATROSS peut être déployé rapidement depuis les airs et rejoindre un point précis grâce à sa navigation autonome.

À quoi servira ce robot hybride ?

Les applications potentielles sont nombreuses. ALBATROSS pourrait être largué au-dessus de zones océaniques difficiles d’accès, comme les récifs coralliens, les régions polaires ou les zones de naufrage. Une fois sur place, il pourrait surveiller en temps réel des paramètres environnementaux, dériver de manière contrôlée ou rejoindre un point de collecte de données.

Les chercheurs imaginent aussi des missions de sécurité maritime, comme la détection d’activités illégales en mer, ou des études océanographiques pour mesurer l’acidification des eaux ou la biodiversité. "Ce robot ne remplacera pas les navires océanographiques ou les bouées traditionnelles, mais il pourrait compléter leurs capacités dans des zones où l’accès est limité", précise le Pr Shaohui.

Des limites à surmonter avant une utilisation en mer ouverte

Pour l’instant, ALBATROSS reste un prototype de laboratoire. Les essais ont été réalisés dans des réservoirs protégés, avec des vagues de moins de 10 cm et des vents inférieurs à 10 km/h. Les prochaines étapes consisteront à tester le robot en conditions réelles, face à des vagues plus fortes, des courants marins et des vents violents.

Les chercheurs travaillent aussi à améliorer son autonomie énergétique. La version actuelle fonctionne pendant trois heures avec une batterie de 3,7 volts. Une intégration de panneaux solaires flexibles sur les ailes ou un système de récupération d’énergie cinétique pourrait étendre cette durée à plusieurs jours.

Autre défi : la résistance à la corrosion saline et aux tempêtes. "Nous devons rendre le robot plus robuste pour qu’il puisse affronter des conditions extrêmes", explique le Dr Shane Kyi Hla Win, auteur principal de l’étude. Des tests en mer de Chine méridionale sont prévus pour 2027, en collaboration avec l’Agence nationale des sciences de Singapour.

Une leçon d’ingénierie : moins de pièces, plus d’efficacité

ALBATROSS illustre une tendance croissante en robotique : l’utilisation de structures passives pour simplifier les systèmes. En s’inspirant des mécanismes naturels, les chercheurs ont conçu un robot qui combine rapidité de déploiement et persistance en mer, avec une complexité mécanique réduite au minimum.

Si les prochains tests en mer ouverte sont concluants, ALBATROSS pourrait inspirer d’autres plateformes hybrides, comme des drones terrestres-marins ou des robots capables de naviguer entre l’air et la terre. Une chose est sûre : en robotique, la simplicité peut parfois être la solution la plus efficace.