Les chercheurs ont construit une chauve-souris robotique pour percer les secrets de la façon dont les vraies chauves-souris chassent dans l’obscurité totale grâce à l’écholocation. L’étude, récemment publiée dans le Journal of Experimental Biology, confirme des hypothèses de longue date sur la manière dont les chauves-souris identifient efficacement leurs proies cachées sur les feuilles, même dans des environnements de jungle dense. Cette avancée fournit des informations précieuses sur un système sensoriel radicalement différent de la vision humaine.
Imitant la précision de la nature
Les chauves-souris utilisent l’écholocation en émettant des clics à haute fréquence et en interprétant les échos renvoyés pour construire une « image » sonore de leur environnement. Ceci est similaire à la manière dont les véhicules autonomes utilisent le LiDAR, mais les chauves-souris y parviennent avec une simplicité étonnante : seulement deux oreilles et une bouche. Les scientifiques le savent depuis longtemps, mais les mécanismes précis restent flous, en particulier la manière dont les chauves-souris évitent d’être submergées par les échos dans des habitats encombrés.
Pour comprendre cela, une équipe dirigée par la scientifique Inga Geipel a créé une chauve-souris robotique. Le robot imite la trajectoire de vol de vraies chauves-souris, émettant des impulsions sonar pour tester comment elles déterminent si des proies sont présentes sur les feuilles. L’expérience a révélé que les chauves-souris n’ont pas besoin de calculer l’angle exact de chaque feuille ; ils filtrent simplement pour obtenir des échos forts et cohérents. Si une feuille retient une proie, le signal de retour est plus fort, signalant un repas potentiel.
La conception et les résultats du robot
La chauve-souris robotique se compose d’un émetteur sonar et de microphones binauraux montés sur une piste linéaire, simulant le vol. Le robot a testé des feuilles imprimées en 3D avec et sans proies artificielles (libellules). Les résultats ont été frappants : le robot a détecté des proies dans 98 % des cas, alors qu’il les a identifiées faussement sur des feuilles vides dans seulement 18 % des cas. Cela confirme que les chauves-souris s’appuient sur la force de l’écho plutôt que sur des calculs d’angle précis.
“Des expériences comportementales avaient déjà suggéré comment ces chauves-souris pourraient résoudre le problème de la recherche de feuilles occupées par des proies, mais nous voulions savoir si cette explication était réellement suffisante pour que le comportement fonctionne”, a expliqué Dieter Vanderelst, co-auteur de l’étude.
Au-delà de cette étude : développer la technologie inspirée des chauves-souris
Cette recherche s’appuie sur des tentatives antérieures visant à reproduire le comportement des chauves-souris en robotique. En 2017, les ingénieurs ont créé Robat, un robot à roues qui naviguait uniquement par écholocation, et en 2015, les scientifiques ont développé Bat Bot avec des ailes battantes qui changent de forme. Cependant, l’équipe de Geipel s’est concentrée sur la fonctionnalité plutôt que sur l’esthétique, en privilégiant l’exactitude des données.
Pour l’avenir, les chercheurs prévoient d’appliquer cette méthode à d’autres espèces de chauves-souris et d’explorer comment elles différencient les types de proies. L’étude souligne que même si nous n’avons fait qu’effleurer la compréhension des chauves-souris, les informations tirées des modèles robotiques s’avèrent inestimables.
Cette étude démontre que même dans des environnements complexes, des stratégies biologiques simples mais efficaces peuvent prospérer. Le robot chauve-souris confirme non seulement des hypothèses scientifiques, mais ouvre également de nouvelles voies pour le biomimétisme en robotique et en technologie sensorielle.
