S’inspirer de la nature pour créer

[image: EvoLogics]

Il n’y a rien de nouveau à vouloir prendre des méthodes de la nature et d’essayer de l’appliquer à nos inventions. À première vue, ça semble quand même une bonne idée. Après tout, les systèmes vivants de la nature sont le résultat de millions d’années d’optimisation Darwinienne.

Il existe plusieurs robots qui mimiquent la nature: un robot-gecko, des fourmis, une méduse, une salamandre, un serpent, etc. Dans un fort intéressant podcast de Talking Robots, Rudolf Bannasch explique son approche pour s’inspirer de la nature afin de créer des technologies novatrices. Il est d’abord biologiste, puis professeur de bionique à l’Université Technique de Berlin et plus récemment entrepreneur fondateur de EvoLogics. Il définit la bionique comme “l’étude des résultats de l’évolution du point de vue de l’ingénierie.” Voici les leçons de Bannasch:

• Comme l’ont appris à la dure les pionniers de l’aviation il faut éviter de copier systématiquement la nature. Rappelons-nous les hommes-chauve-souris qui faisaient au mieux des sauts de crapaud… Il est préférable d’extraire les principes de fonctionnement puis de les appliquer à des échelles propre à notre application, avec des matériaux disponibles. Si on les comprend bien, ces principes peuvent ensuite être utilisés dans des applications qui s’éloignent de l’inspiration initiale. Par exemple, il a utilisé un principe découvert dans les nageoires de poissons pour créer des préhenseurs robotiques qui s’adaptent à la forme de l’objet.
• La bionique est par définition multidisciplinaire. La biologie, la physique, le contrôle et les matériaux y sont tous importants. Il faut comprendre leurs différents effets à l’intérieur du principe qu’on essaie d’isoler. L’étude judicieuse permet d’intégrer de l’intelligence à même la structure, pour ensuite faciliter le contrôle. En fait, cette approche est aussi préconisée au Laboratoire de robotique de l’Université Laval où je travaille.
• La bionique n’est pas une solution ultime. Elle n’est qu’une approche de design. Elle peut ouvrir l’esprit et donner un point de départ dans la recherche de solutions. Selon le professeur, “la nature présente des solutions optimales pour certaines conditions initiales et certaines contraintes.” Pour l’ingénieur, ces contraintes peuvent être toutes autres. Par exemple, un oiseau doit pouvoir plier ses ailes une fois au sol pour ne pas accrocher tout autour de lui. Pour une avion, c’est moins important.

Parmi ses réalisations, notons un robot-raie, un robot-pingouin, un modem qui chante comme les dauphins pour pouvoir communiquer de façon plus robuste sous l’eau, des turbines plus efficaces inspirées du contour d’un profil d’aile d’oiseau (photo) et un bras de robot humanoïde. À son avis, la collaboration humain-robot sécuritaire représente un des plus grands défis à venir en robotique. Il pense que l’utilisation de systèmes mécaniquement intelligents utilisant des structure flexibles est une piste de solution intéressante.